BR112019024880B1 - Laminado de acondicionamento, método para fabricação de um laminado de acondicionamento, e, recipiente de acondicionamento - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um material de acondicionamento de alimento líquido laminado, compreendendo uma camada volumétrica e uma porção de camada de barreira e uma estrutura de camada de polímero para equilibrar a integridade da embalagem versus a capacidade de abertura da embalagem. A invenção refere-se adicionalmente ao método de fabricação do material de acondicionamento laminado e a um recipiente de acondicionamento para acondicionamento de alimentos líquidos, compreendendo o material de acondicionamento laminado.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção refere-se a um material de acondicionamento laminado para acondicionamento de líquido com uma camada de barreira ou um revestimento de barreira que é sensível a rachaduras por deformação, e a um método para fabricar o material de acondicionamento laminado.

[002] Além disso, a invenção refere-se a recipientes de acondicionamento compreendendo o material de acondicionamento laminado ou feitos do material de acondicionamento laminado.

Fundamentos

[003] Recipientes de acondicionamento descartáveis de uso único para alimentos líquidos são frequentemente produzidos a partir de um laminado de acondicionamento à base de papelão ou papel-cartão. Um desses recipientes de acondicionamento comum é comercializado sob a marca registrada Tetra Brik Aseptic® e é utilizado principalmente para acondicionamento asséptico de alimentos líquidos, como leite, sucos de frutas, etc., vendidos para armazenamento ambiente em longo prazo. O material de acondicionamento nesse recipiente de acondicionamento conhecido é tipicamente um laminado que compreende uma camada volumétrica de papel ou papelão e camadas externas de termoplásticos à prova de líquidos. Para tornar o recipiente de acondicionamento à prova de gás, em particular à prova de oxigênio, por exemplo, para fins de acondicionamento asséptico e acondicionamento de leite ou suco de frutas, o laminado nesses recipientes de acondicionamento normalmente compreende pelo menos uma camada adicional, mais comumente uma folha de alumínio.

[004] No interior do laminado, ou seja, o lado destinado a ter contato com o conteúdo de alimentos de um recipiente produzido a partir do laminado, existe uma camada mais interna, aplicada sobre a folha de alumínio, cuja camada mais interna pode ser composta por uma ou várias partes de camadas, compreendendo polímeros termoplásticos vedáveis a quente, tais como polímeros adesivos e/ou poliolefinas. Também na parte externa da camada volumétrica, existe uma camada de polímero vedável a quente mais externa.

[005] Os recipientes de acondicionamento são geralmente produzidos por meio de máquinas de acondicionamento modernas e de alta velocidade, do tipo que formam, enchem e vedam embalagens a partir de uma folha contínua ou de peças brutas pré-fabricadas de material de acondicionamento. Os recipientes de acondicionamento podem, assim, ser produzidos reformando uma folha contínua do material de acondicionamento laminado em um tubo, por ambas as bordas longitudinais da folha contínua sendo unidas uma à outra em uma junta de sobreposição soldando as camadas de polímero termoplástico vedável a quente interna e externa. O tubo é enchido com o produto alimentício líquido pretendido e, em seguida, é dividido em embalagens individuais por vedações transversais repetidas do tubo a uma distância predeterminada uma da outra abaixo do nível do conteúdo do tubo. As embalagens são separadas do tubo por incisões ao longo das vedações transversais e recebem a configuração geométrica desejada, normalmente paralelepipédica ou cuboide, pela formação de dobras ao longo de linhas de vinco preparadas no material de acondicionamento.

[006] A principal vantagem desse conceito de método de acondicionamento contínuo para formação, enchimento e vedação de tubos é que a folha contínua pode ser esterilizada continuamente logo antes da formação de tubos, proporcionando assim a possibilidade de um método de acondicionamento asséptico, ou seja, um método em que o conteúdo líquido a ser enchido, bem como o próprio material de acondicionamento, tenham redução de bactérias e o recipiente de acondicionamento cheio seja produzido em condições limpas, de modo que a embalagem cheia possa ser armazenada por um longo período de tempo, mesmo à temperatura ambiente, sem o risco de crescimento de microrganismos no produto cheio. Outra vantagem importante do método de acondicionamento do tipo Tetra Brik® é, como afirmado acima, a possibilidade de acondicionamento contínuo de alta velocidade, que tem um impacto considerável na eficiência de custos.

[007] Normalmente, milhares de embalagens podem ser preparadas por hora. Por exemplo, a velocidade Tetra Pak® A3 pode fabricar cerca de 15.000 embalagens por hora (recipientes de acondicionamento tamanho família de 0,9 litros e acima) e cerca de 24.000 recipientes de acondicionamento por hora (embalagens de porção).

[008] Recipientes de acondicionamento para alimentos líquidos sensíveis, por exemplo, leite ou suco, também podem ser produzidos a partir de peças brutas tipo folha ou peças brutas pré-fabricadas do material de acondicionamento laminado da invenção. A partir de uma peça bruta tubular do laminado de acondicionamento que é dobrado plano, as embalagens são produzidas antes de tudo construindo a peça bruta a fim de formar uma cápsula de recipiente tubular aberta, da qual uma extremidade aberta é fechada por meio de dobragem e vedação a quente de painéis terminais integrais. A cápsula do recipiente assim fechada é enchida com o produto alimentício em questão, por exemplo, suco, através de sua extremidade aberta, que é posteriormente fechada por meio de novas dobras e vedação a quente dos correspondentes painéis terminais integrais. Um exemplo de um recipiente de acondicionamento produzido a partir de peças brutas tubulares e tipo folha é a chamada embalagem gable-top convencional. Também existem embalagens desse tipo com tampa moldada e/ou tampa de rosca de plástico.

[009] O laminado de acondicionamento conhecido é convencionalmente produzido a partir de uma folha contínua de papel ou papelão que é desenrolada de uma bobina de armazenamento, enquanto ao mesmo tempo uma folha contínua de alumínio é desenrolada de uma bobina de armazenamento correspondente. As duas folhas contínuas desenroladas são unidas uma à outra e são guiadas através do espaço entre dois cilindros rotativos adjacentes, enquanto ao mesmo tempo um material de laminação, geralmente polietileno de baixa densidade (LDPE), é extrudada para uma película de polímero fundida ou cortina de polímero, que é assim aplicada entre as folhas contínuas para ligar permanentemente a folha contínua de alumínio à folha contínua de papel ou papelão. A folha contínua de papel ou papelão é posteriormente provida em ambos os lados com revestimentos à prova de líquidos de polietileno, normalmente polietileno de baixa densidade (LDPE), e depois é enrolada em bobinas de acondicionamento acabadas para transporte e manuseio subsequentes.

[0010] Para melhorar as propriedades de vedação a quente e a qualidade das embalagens de alimentos líquidos, foram feitos desenvolvimentos para utilizar polietilenos lineares de baixa densidade catalisados por metaloceno (mLLDPE) nas camadas de vedação a quente mais internas. Os polímeros de mLLDPE eram difíceis de processar por fusão nas operações de extrusão e moldagem, por isso os desenvolvimentos na fabricação de laminados de acondicionamento foram feitos para misturá-los com outros polímeros, normalmente polímeros de LDPE.

[0011] O documento WO98/26994 descreve uma estrutura de material de acondicionamento similar, na qual a camada vedável a quente mais interna é uma mistura de mLLDPE e de 10 a 50% em peso de LDPE. A camada que lamina o papelão à folha de barreira de alumínio pode ser LDPE, mLLDPE ou uma mistura dos mesmos. Se for utilizada uma mistura na camada de laminação, recomenda-se uma quantidade menor de 10 a 20 g/m2 no documento WO98/26994. Esse desenvolvimento falhou, no entanto, e nunca foi continuado. Foi mais difícil encontrar as misturas apropriadas do que o esperado na época.

[0012] EP1164085B1 foi uma patente arquivada e concedida posteriormente que descreve um material de acondicionamento laminado similar, com uma camada vável a quente mais interna compreendendo um polietileno linear de baixa densidade catalisado por metaloceno (mLLDPE), sendo preferível uma mistura de mLLDPE e um polietileno de baixa densidade (LDPE), cujo material de mistura tem uma densidade de 0,900 a 0,915 kg/dm3, uma temperatura de fusão máxima de 88 a 103°C, um índice de fluidez de 5 a 20 g/10 min e uma taxa de dilatação de 1,4 a 1,6, a espessura da camada mais interna sendo de 20 a 50 μm. A mesma mistura de polímeros pode ser usada na camada mais externa do lado de fora do papelão, bem como na camada de laminado que está laminando o papelão e uma camada de barreira de folha de alumínio.

[0013] Na prática, em laminados de acondicionamento comerciais desses tipos, o componente de mLLDPE misturado foi usado apenas para a camada vedável a quente mais interna, no entanto, enquanto para a camada de laminação, ou seja, a camada entre o papelão e a folha de alumínio, e as para camadas externas, os LDPEs continuaram sendo usados. Entendeu-se que os polímeros contendo mLLDPE são mais fortes e mais resistentes, porque conferem tenacidade muito alta a um laminado de acondicionamento, de modo que o material laminado se torna difícil de rasgar ao longo de uma linha de perfuração ou com um dispositivo de abertura, ou difícil de penetrar com um canudo através de um orifício de canudo, quando compreende várias dessas camadas de mistura.

[0014] No documento EP1507660B1, é descrita uma configuração de camada de polímero vedável a quente, que é adaptada para melhorar as propriedades de abertura dos laminados de acondicionamento do tipo acima, mantendo boas propriedades de vedação a quente e propriedades de processamento por fusão. Esse laminado também é usado na prática, ou seja, em materiais comerciais, mas embora algumas propriedades tenham sido melhoradas, ele adiciona maior complexidade na fabricação e está conectado a um custo de fabricação mais alto. Em tais materiais laminados, as camadas internas são, como contadas a partir da folha de barreira de alumínio, uma camada fina de um polímero adesivo, uma camada de LDPE e uma camada mais interna de uma mistura de um mLLDPE e, preferivelmente de 30% em peso a 40% em peso de um LDPE. Para a camada de laminação e a camada externa ainda são usados polímeros de LDPE.

[0015] A diminuição adicional dos custos desses materiais de acondicionamento pode ser feita através da redução da espessura das várias camadas do laminado.

[0016] No entanto, isso pode levar a um risco aumentado de que a resistência mecânica e a integridade do acondicionamento dos recipientes cheios e vedados, bem como as propriedades da barreira do material, sejam prejudicadas. Em vez disso, tem sido normal aumentar as espessuras das várias camadas, garantindo a alta qualidade em circunstâncias difíceis. Isso é um pouco mais caro contado como custos de matéria-prima, mas, mais importante, neutraliza a sustentabilidade ambiental, pois os materiais poliméricos dos laminados de acondicionamento atuais ainda se originam em grande parte de fontes de matérias-primas fósseis. É indesejável aumentar a quantidade de polímeros nos laminados mais do que o necessário.

[0017] Além disso, o aumento das quantidades e espessuras das camadas de polímero também pode causar problemas de desempenho da embalagem diferentes e influenciar negativamente a vida útil, isto é, o tempo útil de armazenamento do produto alimentício embalado.

[0018] Outro aspecto em relação ao desempenho técnico precisa ser considerado, também por razões de custo e eficiência, ou seja, a processabilidade dos materiais no processo de laminação. Isso se refere à processabilidade por fusão dos materiais nas várias operações de extrusão e laminação, e quantas paradas ou alterações podem ser necessárias no processo de fabricação devido a alterações nos polímeros e nos arranjos da extrusora entre as diferentes especificações da embalagem. O processo de laminação normalmente é realizado a 300 m/min ou acima, como a 400 m/min ou acima, como a 500 m/min ou acima, como a 600 m/min ou acima.

Sumário

[0019] É, portanto, um objetivo melhorar o estado da técnica atual, resolver pelo menos alguns dos problemas acima e fornecer um material de acondicionamento aprimorado.

[0020] Em particular, é um objetivo realizar um laminado de acondicionamento à base de papelão melhorado do tipo descrito para acondicionamento de produtos alimentícios líquidos ou semilíquidos, o que permite a fabricação de embalagens cheias com integridade da embalagem e propriedades de barreira melhoradas em relação ao gás, como oxigênio, com propriedades de abertura mantidas.

[0021] Outro objetivo é fornecer um laminado de acondicionamento à base de papelão melhorado, o que permite a fabricação de embalagens cheias com abertura melhorada, com integridade da embalagem mantida e propriedades de barreira para gases, como o oxigênio.

[0022] Um outro objetivo é fornecer um laminado de acondicionamento à base de papelão melhorado, que permita a fabricação de embalagens cheias com integridade da embalagem e propriedades de barreira melhoradas em relação ao gás, como oxigênio, bem como propriedades de abertura melhoradas.

[0023] Outro objetivo adicional é fornecer o material de acondicionamento laminado com alta eficiência de produção, isto é, que é possível fabricar em alta velocidade de laminação.

[0024] É ainda um outro objetivo poder fornecer recipientes de acondicionamento cheios e vedados de alta qualidade a partir do material de acondicionamento laminado a uma alta velocidade de acondicionamento de enchimento mantida.

[0025] Alguns ou todos esses objetos são atingíveis de acordo com a presente invenção pelo material de acondicionamento laminado, o método de fabricação do material de acondicionamento laminado, bem como o recipiente de acondicionamento feito a partir do mesmo, conforme definido nas reivindicações anexas.

[0026] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um laminado de acondicionamento para caixas de líquido que tem as seguintes porções de camada laminada, a. uma camada mais externa à prova de líquidos e vedável a quente de um polímero termoplástico, mais externa significando direcionada para a parte externa de um recipiente de acondicionamento feito a partir do laminado de acondicionamento, b. uma camada volumétrica de caixa ou papelão, a camada mais externa à prova de líquidos e vedável a quente sendo aplicada no lado externo da camada volumétrica, c. uma porção de camada de barreira, d. uma porção da camada de laminação, que liga o lado interno oposto da camada volumétrica à porção da camada de barreira, e. uma porção de camada mais interna de polímero à prova a líquidos e vedável a quente, aplicada no lado interno oposto da porção de camada de barreira f. opcionalmente, uma camada de um polímero adesivo, que liga a porção da camada mais interna à porção da camada de barreira e tem uma espessura de 4 a 9 μm, a porção de camada mais interna com uma camada intermediária de polietileno de baixa densidade (LDPE) e uma camada mais interna, que constitui a superfície interna de um recipiente de acondicionamento feito a partir do laminado de acondicionamento, de um polietileno linear de baixa densidade produzido com um metaloceno ou catalisador tipo metaloceno (mLLDPE), a porção da camada mais interna e a camada de polímero adesivo constituindo as camadas de polímero do laminado de acondicionamento, a porção da camada de laminação com uma camada central de um mLLDPE e uma camada de suporte de LDPE em cada lado da camada central, as camadas de suporte de LDPE ligando a camada central à camada volumétrica e à porção da camada de barreira, nos respectivos lados da camada central, a espessura da camada central sendo de 4 a 15 μm e constituindo não mais de 40% da espessura total da porção da camada de laminação, a espessura total da porção da camada de laminação sendo menor que 50 μm, e a espessura da camada mais interna de mLLDPE sendo de 6 a 20 μm e constituindo não mais de 50% da espessura total da porção das camadas internas de polímero, a espessura total das camadas internas de polímero sendo até 50 μm, e o mLLDPE da camada mais interna com pelo menos um ponto de fusão de 95 a 105°C e o LDPE da camada intermediária com um ponto de fusão de 105 a 115°C.

[0027] Por esse arranjo de camadas, dentro das faixas definidas de espessura e temperatura, é provido um maior grau de liberdade na melhoria das propriedades do laminado de acondicionamento. Dependendo da especificação da embalagem (tipo, tamanho, uso pretendido, tipo de abertura etc.), pode ser encontrada uma combinação de espessuras de camadas dentro dessas faixas que consegue melhorar e otimizar pelo menos uma de integridade da embalagem/vida útil e propriedades de abertura e manter a outra, da maneira mais econômica possível, com relação aos custos de matéria-prima. Além disso, esse arranjo de camada permite o manuseio simplificado da camada de polímero nas operações de laminação da linha de fabricação do material laminado, sem ter que trocar os graus do polímero e alterar as configurações da camada entre as diferentes especificações da embalagem.

[0028] De acordo com um segundo aspecto, é provido um método para a fabricação do material de acondicionamento do primeiro aspecto.

[0029] O método compreende uma etapa de laminação da camada volumétrica na porção da camada de barreira, coextrudando a camada central de mLLDPE e pelo menos uma das camadas de suporte de LDPE da porção da camada de laminação entre as mesmas, e uma etapa separada de revestimento da porção de camada interna no interior da porção de camada de barreira, coextrudando a camada mais interna de mLLDPE juntamente com a camada intermediária de LDPE e, opcionalmente, a camada de um polímero adesivo, no interior da porção de camada de barreira. Ao coextrudar as camadas da porção da camada de laminado e as camadas internas de polímero, respectivamente, juntas, as camadas separadas relativamente finas podem se apoiar e preservar calor suficiente em conjunto, a fim de garantir processabilidade suficiente.

[0030] Alternativamente, a porção de camada interna e a camada de polímero adesivo podem ser revestidas na porção da camada de barreira, como a folha de alumínio, em uma primeira etapa, a fim de formar uma porção interna pré-fabricada. A porção da camada de barreira assim revestida é subsequentemente laminada na camada volumétrica, por extrusão por fusão de uma porção da camada de laminação em uma etapa adicional.

[0031] De acordo com um terceiro aspecto, é provido um recipiente de acondicionamento com propriedades melhoradas em conformidade, a partir do material de acondicionamento do primeiro aspecto.

Descrição Detalhada

[0032] Com o termo “armazenamento em longo prazo” em conexão com a presente invenção, entende-se que o recipiente de acondicionamento deve ser capaz de preservar as qualidades do produto alimentício embalado, ou seja, valor nutricional, segurança higiênica e sabor, em condições ambientes por pelo menos 1 ou 2 meses, como pelo menos 3 meses, preferivelmente mais tempo, como 6 meses, como 12 meses ou mais.

[0033] Com o termo “integridade da embalagem”, geralmente se entende a impermeabilidade da embalagem, isto é, a resistência a vazamentos ou quebra de um recipiente de acondicionamento. Ele abrange a resistência da embalagem à invasão de micróbios, como bactérias, sujeira e outras substâncias, que podem deteriorar o produto alimentício cheio e reduzir o prazo de validade esperado da embalagem.

[0034] Uma contribuição principal para a integridade de uma embalagem a partir de um material de acondicionamento laminado é provida por boa adesão interna entre as camadas adjacentes do material laminado. Outra contribuição vem da resistência do material a defeitos, como orifícios, rupturas e similares dentro de cada camada do material, e ainda outra contribuição vem da resistência das juntas de vedação, pelas quais o material é vedado na formação de um recipiente de acondicionamento. No que se refere ao próprio material de acondicionamento laminado, a propriedade de integridade concentra-se principalmente na adesão das respectivas camadas de laminado às suas camadas adjacentes, bem como na qualidade das camadas de material individuais. No que se refere à vedação das embalagens, a integridade é principalmente focada na qualidade das juntas de vedação, que é garantida por operações de vedação robustas e em bom funcionamento nas máquinas de envase, que por sua vez são garantidas pelas propriedades de vedação a quente adequadamente adaptadas do material de acondicionamento laminado.

[0035] O termo “alimento líquido ou semilíquido” geralmente se refere a produtos alimentícios com um conteúdo fluido que opcionalmente pode conter pedaços de alimentos. Laticínios e leite, soja, arroz, grãos e bebidas à base de sementes, suco, néctar, bebidas não gaseificadas, bebidas energéticas, bebidas esportivas, bebidas de café ou chá, água de coco, vinho, sopas, pimentas-jalapenho, tomate, molho (como molho de macarrão), feijão e azeite são alguns exemplos não limitativos de produtos alimentícios contemplados.

[0036] O termo “asséptico” em conexão com um material de acondicionamento e um recipiente de acondicionamento refere-se a condições em que os microrganismos são eliminados, inativados ou mortos. Exemplos de microrganismos são bactérias e esporos. Geralmente, um processo asséptico é usado quando um produto é embalado assepticamente em um recipiente de acondicionamento. Para a assepsia contínua durante o prazo de validade da embalagem, as propriedades de integridade da embalagem são obviamente muito importantes. Para uma vida útil prolongada de um produto alimentício cheio, pode ser importante que a embalagem tenha propriedades de barreira contra gases e vapores, como o oxigênio, a fim de manter o sabor original e o valor nutricional, como por exemplo seu teor de vitamina C.

[0037] Com o termo “camada volumétrica”, normalmente se entende a camada mais espessa ou a que contém mais material em um laminado multicamadas, ou seja, a camada que mais contribui para as propriedades mecânicas e a estabilidade dimensional do laminado e dos recipientes de acondicionamento dobrados do laminado, como papelão ou papel-cartão. Também pode significar uma camada que fornece uma maior distância de espessura em uma estrutura em sanduíche, que interage ainda mais com as camadas de estabilização, que têm um módulo de Young maior, em cada lado da camada volumétrica, a fim de obter propriedades mecânicas suficientes e estabilidade dimensional.

[0038] O termo “vedação a quente” refere-se ao processo de soldar uma superfície de um material termoplástico a outra superfície termoplástica. Um material vedável a quente deve, sob condições apropriadas, como aplicar aquecimento e pressão suficientes, ser capaz de gerar uma vedação quando pressionado contra e em contato com outro material termoplástico adequado. O aquecimento adequado pode ser conseguido por aquecimento por indução ou aquecimento ultrassônico ou por outros meios convencionais de aquecimento por contato ou convecção, por exemplo, ar quente ou aquecimento por impulso. Após o aquecimento, a mobilidade das cadeias poliméricas aumenta nas superfícies do material destinadas a vedar umas às outras, de modo que as cadeias se desembaraçam e se movem e se reembaraçam com cadeias poliméricas da superfície de vedação oposta. Após o resfriamento, são criadas fortes ligações de cadeias poliméricas embaraçadas através da interface de vedação, ligando assim as duas superfícies do material uma à outra. A operação de vedação a quente deve ocorrer em partes de um segundo e a duração das diferentes fases, como aquecimento, fusão parcial, união e resfriamento, é contada em milissegundos, em máquinas de acondicionamento que produzem milhares de embalagens por hora.

[0039] Os materiais de barreira utilizados nos materiais de acondicionamento laminados que se beneficiam da presente invenção são aqueles que são sensíveis a rachaduras quando estirados, tensionados ou flexionados, como em vincos, dobras e conformação dos materiais laminados em bolsas ou recipientes de acondicionamento cuboides a partir do material laminado. Um exemplo de tais materiais de barreira são folhas de metal, como a folha de alumínio usada convencionalmente. No entanto, também revestimentos muito finos de materiais de barreira sobre um substrato mais espesso, uma película de polímero ou um substrato de folha de papel fino podem sofrer uma vulnerabilidade semelhante, devido à sua espessura por minuto, que pode ser contada apenas em alguns micrômetros, ou menos, ou como no caso de revestimentos por deposição de vapor ou revestimentos a vácuo, em nanômetros. Exemplos são revestimentos metalizados aplicados por deposição física de vapor, ou revestimentos inorgânicos, como revestimentos de óxidos de silício ou óxidos de alumínio, ou revestimentos dos chamados revestimentos de carbono tipo diamante amorfo (DLC).

[0040] As espessuras das camadas de polímero são dadas como μm, neste documento. Deve-se entender que quantidades de polímeros em camadas também podem ser dadas em gramas por metro quadrado (g /m2). Ao recalcular com a densidade para o polímero específico, é possível comparar essas quantidades e espessuras. As espessuras das camadas de polímero podem variar em ± 2 μm, como ± 1 μm, devido a flutuações normais na laminação, produção e medições.

[0041] Assim, pela estrutura da camada de laminado descrita acima e nas reivindicações anexas, é possível melhorar ainda mais as estruturas de materiais existentes e embalagens feitas a partir das mesmas. Em relação às estruturas de materiais do estado da técnica, para qualquer tamanho ou tipo de embalagem, será possível melhorar ainda mais a integridade da embalagem por essa nova estrutura de material e ainda fornecer a capacidade de abertura da embalagem, ou vice-versa. Além disso, será possível otimizar essas propriedades sem adicionar custo total de produção às estruturas de materiais do estado da técnica, que também se tornarão evidentes na descrição a seguir.

[0042] Desde que a indústria de acondicionamento para caixas de líquido começou a explorar os pontos fortes e fracos dos polímeros de mLLDPE, o conhecimento e o entendimento dos processos de laminação e produção aumentaram. O equipamento de laminação de hoje é mais avançado. No passado, era necessário misturar o mLLDPE com o LDPE, a fim de realizar extrusão por fusão em uma película fundida estável e confiável, a ser aplicada em uma superfície de folha contínua em movimento rápido. As velocidades de laminação são consideravelmente mais altas e mais exigentes hoje do que há 20 anos, assim como as operações de enchimento e vedação nas máquinas de envase.

[0043] Ainda assim, foi encontrada uma maneira de aplicar camadas que consistem em, ou essencialmente consistem em, mLLDPE.

[0044] Com uma chamada estrutura interna de três camadas, ou seja, a sequência da folha de Al e para dentro sendo polímero adesivo, camada intermediária de LDPE e camada mais interna compreendendo mLLDPE em uma mistura com LDPE, tornou-se claro que a camada mais interna compreendendo mLLDPE não deve ser muito espessa, pois isso pode prejudicar a capacidade de abertura da embalagem. Quando considerado insuficiente para a vedação e integridade da embalagem, foi tentado, no entanto, aumentar a quantidade de mLLDPE na camada, até que essa camada não consistisse em LDPE. Ao fazer isso, verificou-se que essas camadas de mLLDPE puras ou substancialmente puras de espessura mantida prejudicavam a capacidade de abertura da embalagem, mas que quando a espessura da camada de mLLDPE pura, em uma próxima etapa, diminuía, a integridade da embalagem poderia ser mantida em um nível melhorado, enquanto a capacidade de abertura também era melhorada. Assim, foi surpreendentemente verificado que, usando menos mLLDPE por dentro, mas uma camada pura de mLLDPE, o equilíbrio aparentemente inatingível entre capacidade de abertura melhorada e integridade de embalagem melhorada poderia ser alcançado e a resistência mecânica das camadas poderia ser mantida.

[0045] Uma vantagem adicional de usar apenas mLLDPE na camada mais interna é que os mLLDPEs fornecem uma “janela de vedação” mais ampla no processo de vedação da embalagem, ou seja, uma maior robustez da qualidade da vedação, independentemente do controle da temperatura de vedação na operação de vedação.

[0046] Como o mLLDPE inicia a vedação mais cedo, ao iniciar a fusão mais cedo, requer menos energia térmica para ser aplicada e, portanto, permite uma velocidade de vedação mais alta.

[0047] A configuração da camada interna pode consistir nas ditas três camadas, isto é, uma camada de polímero adesivo, uma camada intermediária de LDPE e uma camada vedável a quente mais interna de mLLDPE.

[0048] Além disso, as outras camadas do material de acondicionamento laminado influenciam a integridade e a capacidade de abertura da embalagem e, embora uma quantidade aumentada de LDPE não influencie a capacidade de abertura na mesma extensão que o mLLDPE, foi entendido que uma camada de laminado de LDPE muito espessa também reduz a capacidade de abertura.

[0049] A redução da espessura da camada de laminado de LDPE, por outro lado, não era desejada, porque então surgiam diferentes problemas de integridade, enquanto a capacidade de abertura era um pouco melhor. Tais problemas de integridade diferentes podem surgir, por exemplo, porque as fibras da superfície da camada volumétrica de papelão penetram no polímero da porção da camada de laminado. Assim, defeitos em uma porção da camada de barreira sensível podem ser criados, como, no pior dos casos, pequenos orifícios no material de barreira, mas mais frequentemente má adesão entre o polímero da camada de laminado e a porção da camada de barreira. No caso de uma barreira de folha de alumínio, é importante que a superfície das camadas adjacentes seja uniforme e lisa para melhor capacidade de umectação e ligação química.

[0050] Os polímeros de mLLDPE têm melhores propriedades mecânicas, como i.a. resistência à perfuração, que é de grande valor na porção da camada de laminado. Ainda assim, um mLLDPE não fornece adesão suficientemente boa quando laminado em contato direto com, por exemplo, uma folha de alumínio. Para uma adesão ideal, provou-se necessário laminar a camada de polímero de mLLDPE, por exemplo, à folha de alumínio por meio de uma camada de LDPE interjacente, que pode ser laminada por extrusão a uma temperatura mais alta, como de 320 a 330°C, e que fornece boa adesão por intertravamento mecânico também às fibras de papel da superfície do papelão. Assim, as camadas de LDPE de suporte fornecem uma melhor ligação possível ao papelão e à porção da camada de barreira, enquanto fornecem simultaneamente uma boa ligação à camada central do mLLDPE. Juntas, as três camadas da porção da camada de laminado também fornecem energia térmica suficiente para uma boa ligação entre todas as camadas do laminado entre a camada volumétrica e a porção da camada de barreira, e para reduzir os efeitos de estrangulamento.

[0051] Ao realizar uma ideia de adicionar uma parte da quantidade de mLLDPE, que foi removido da porção da camada interna, à porção da camada de laminado, foi possível trabalhar em direção a um material laminado que tivesse um desempenho melhorado da embalagem (como maior vida útil) e ainda uma capacidade de abertura mantida ou aceitável.

[0052] As camadas de material que são importantes para a capacidade de abertura de uma embalagem com arranjos de abertura preparados no material laminado são as camadas de polímero e as camadas de barreira. Elas estão intactas e cobrem completamente os arranjos de abertura preparados, como perfurações, furos de canudo e furos de abertura, que são pré-cortados na camada volumétrica antes de laminação nas camadas de polímero e barreira. Quando essas camadas são laminadas sobre esses furos ou fendas preparadas, elas são aderidas umas às outras, como membranas laminadas, de camadas de polímero e camadas de barreira, dentro das áreas dos furos. Na abertura, é a força de tais membranas ou camadas individuais que mais influencia a capacidade de abertura. Além disso, a boa adesão das camadas entre si, dentro da membrana, suporta bem a capacidade de abertura.

[0053] Existem dificuldades no revestimento por extrusão de uma única camada de mLLDPE puro, ou substancialmente puro, e mesmo se a camada de mLLDPE puro no interior fosse revestida por coextrusão juntamente com outras camadas de fusão, inicialmente não era possível, a uma velocidade de produção normal. Não é possível revestir por extrusão ou laminar uma única camada de mLLDPE, nas velocidades necessárias, ou seja, acima de 300 m/min, como acima de 400 m/min, como acima de 500 m/min e preferivelmente acima de 600 m/min. No entanto, à medida que o trabalho de desenvolvimento avançava, percebeu-se que, quando a camada de mLLDPE se tornava suficientemente fina em relação às camadas de polímero coextrudado de LDPE, ficava mais fácil fornecer uma camada estável e uniforme, sem problemas de estrangulamento ou bordas frouxas da cortina fundida extrudada. Assim, ao manter a camada de mLLDPE relativamente fina e suportada pelas camadas de LDPE coextrudadas fundidas adjacentes e ao escolher os polímeros de modo que eles fluam bem na coextrusão juntos, verificou-se que não é necessário misturar os polímeros de mLLDPE com LDPE. Na extrusão por fusão de uma cortina de película de polímero fundida para revestimento em uma folha contínua de substrato em movimento, existem dois fenômenos que precisam ser controlados e mitigados, para produzir uma camada de polímero de revestimento uniforme e intacta. Por um lado, no caso de baixa resistência à fusão, pode haver estrangulamento das bordas da cortina fundida, ou seja, as bordas da película fundida se tornarão mais estreitas que o substrato da folha contínua e a película é mais espessa ao longo das bordas da cortina da película. Por outro lado, no caso de camadas de revestimento finas, pode haver instabilidade das bordas, de modo que as bordas oscilam junto com o movimento de velocidade da cortina de película, de modo que a película pode quebrar facilmente.

[0054] Essas são, portanto, as dificuldades no revestimento por extrusão e laminação dos polímeros de mLLDPE. Ao considerar a introdução de uma camada de camada de mLLDPE na porção da camada de laminado, eram esperados problemas adicionais de capacidade de abertura e eficiência de fabricação. No entanto, ao perceber o que era necessário, foi desenvolvida uma configuração de LDPE e mLLDPE em três camadas de coextrusão, que permitia o uso de mLLDPE na porção da camada de laminado, sem ter que desacelerar o processo de laminação, mantendo a camada de mLLDPE relativamente fina e usando camadas de suporte de LDPE em cada lado da camada de mLLDPE.

[0055] Por conseguinte, foi surpreendentemente observado que uma quantidade similar de mLLDPE na estrutura do material como um todo, embora distribuída de maneira diferente entre as porções da camada de polímero, poderia melhorar consideravelmente a integridade da embalagem e a vida útil, sem prejudicar a capacidade de abertura da embalagem. Alternativamente, poderia melhorar a capacidade de abertura sem prejudicar a integridade e a vida útil da embalagem ou melhorar as duas propriedades opostas.

[0056] A estrutura do material com as faixas de espessuras da camada, conforme definido na presente invenção, permite um bom equilíbrio entre a integridade e a vida útil da embalagem, por um lado, e as propriedades de capacidade de abertura, por outro lado, em toda a faixa de tamanhos e formatos de embalagem. Embora embalagens pequenas, como pacotes de porções de cerca de 0,2 a 0,3 litros, usem um papelão bastante fino como camada volumétrica e tenham um peso mais leve de líquido, elas funcionam bem na extremidade inferior das faixas de espessura da camada. As embalagens tamanho família de um litro que utilizam um papelão mais rígido e mais grosso também podem operar na extremidade inferior das faixas. No entanto, existem formatos de embalagem maiores e tamanhos maiores, como embalagens de até dois litros, que exigem um papelão mais espesso e mais pesado para poder suportar um peso maior de líquido enchido e que são consideravelmente mais rígidos para dobrar e formar embalagens cuboides. Tais embalagens normalmente precisam de espessuras mais espessas da camada de polímero e, portanto, operam na extremidade superior da faixa de espessuras da camada. Além disso, quando os arranjos de abertura pré- cortados são bastante grandes, como furos com diâmetro maior que 10 mm, como maiores que 15 mm, foi observado que são necessárias camadas de polímero relativamente espessas e estáveis, para fornecer uma membrana estável, mas que ainda pode ser facilmente aberta do polímero laminado e das camadas de barreira.

[0057] Ao manter a estrutura da camada de laminado acima, com a ordem definida de camadas na porção da camada de laminado e na porção da camada interna, ainda é possível alcançar um equilíbrio melhorado entre a capacidade de abertura e a integridade da embalagem, em comparação com o que foi possível com as estruturas de camadas de laminado da técnica anterior.

[0058] A camada mais interna e a camada central da porção da camada de laminado consistem, ou consistem substancialmente, em mLLDPE. A invenção trabalha em seu potencial máximo quando há apenas mLLDPE nas camadas, mas a essência da invenção pode ser trabalhada até certo ponto também misturando o mLLDPE com uma baixa quantidade de LDPE, como até 15% em peso, como até 10% em peso de LDPE. Pode haver quantidades diferentes de LDPE adicionado nas camadas ou a mesma mistura pode ser usada. Por mistura, deve-se entender que os efeitos vantajosos são diluídos e as boas propriedades obtidas são menos proeminentes do que usando polímeros puros nas camadas.

[0059] Além disso, a camada intermediária de LDPE, no interior da camada de barreira, pode ser misturada com até 15% em peso de mLLDPE, pela mesma razão, isto é, que os efeitos da invenção podem ser vistos até certo ponto, mas menos do que quando LDPE puro é usado.

[0060] As camadas de suporte da porção da camada de laminado devem consistir apenas em LDPE e não devem conter mLLDPE, porque precisam ser extrudadas a uma temperatura alta para aderir bem à camada volumétrica e à camada de barreira. No processamento por fusão acima de 300°C, os polímeros de mLLDPE podem se degradar e, portanto, são inadequados. As camadas de suporte coextrudadas de LDPE podem ter espessuras iguais ou diferentes, assim a porção da camada de laminado pode ter uma estrutura de camada simétrica ou assimétrica.

[0061] A composição da camada mais externa de um polímero termoplástico não é crítica e é menos importante para fins de integridade da embalagem, desde que tenha uma espessura razoável de pelo menos 10 μm, para vedação a quente e integridade e qualidade da camada. Pode compreender mLLDPE, e o fator limitante é a capacidade de abertura geral da embalagem. Portanto, não parece conveniente adicionar o mLLDPE à camada externa, porque não é necessário e pode influenciar negativamente a capacidade de abertura da embalagem. No entanto, se for adicionado e a capacidade de abertura for mantida, uma quantidade correspondentemente baixa de mLLDPE pareceria possível de se misturar com um polímero de LDPE, obtendo ainda os benefícios da invenção.

[0062] De acordo com uma outra modalidade, pode haver uma película pré-fabricada decorativa laminada no exterior da camada volumétrica, que é adicionalmente revestida com uma camada termoplástica à prova de líquidos e vedável a quente de um polímero termoplástico. Tal película decorativa pode, por exemplo, ser uma película metalizada, sobre a qual é aplicado o padrão de decoração impresso da embalagem, por uma operação de impressão. Para preservar a capacidade de abertura dos materiais de acondicionamento fornecidos com enfraquecimentos que podem ser abertos na forma de perfurações ou furos pré-cortados e laminados no papelão, essas películas pré-fabricadas são perfuradas ou pré-cortadas juntamente com a camada volumétrica, uma vez que as películas de polímeros pré-fabricadas muitas vezes são mecanicamente fortes e difíceis de serem rasgadas ou abertas pelo consumidor de uma embalagem feita com esse material laminado.

[0063] Laminada adicionalmente entre a camada volumétrica e a camada vedável a quente e à prova de líquidos mais interna, existe assim uma porção de camada de barreira compreendendo uma folha de metal de barreira ou uma película de polímero revestida por barreira. Uma folha de metal de barreira típica é a folha de alumínio. Alternativamente, um substrato de película de polímero que tem um revestimento de barreira, tal como um revestimento de barreira revestido por dispersão ou revestido por película líquida, ou um revestimento de barreira depositado por vapor pode ser laminado entre os mesmos. Tais folhas e películas de barreira têm a desvantagem comum de que o material de barreira real é um material relativamente quebradiço ou sensível à tensão com capacidade relativamente baixa de estirar, ou é aplicado com uma espessura de revestimento muito fina e, portanto, sensível, ou ambos. Sua sensibilidade à tensão mecânica pode aumentar ou diminuir pela espessura do revestimento de barreira. Durante a conversão de um material de acondicionamento laminado em um recipiente de acondicionamento, existem várias operações que aplicarão tensão mecânica às camadas do material de barreira, como vincagem do material, flexão e dobra do material, bem como a sua vedação em embalagens dobradas e conformadas.

[0064] As propriedades de barreira ao oxigênio podem ser fornecidas por revestimentos de película líquida fina, por exemplo polímeros de barreira que são revestidos na forma de uma dispersão ou solução em meio ou solvente líquido, sobre um substrato, como um substrato de película de papel ou polímero, e subsequentemente secos em revestimentos de barreira finos. Essa película ou folha revestida por película líquida pode ser incorporada no laminado de acondicionamento no lado interno da camada volumétrica, entre a camada volumétrica e a camada de polímero termoplástico mais interna, exatamente como a folha de alumínio é conhecida por laminar no interior do papelão. É importante que a dispersão ou solução seja homogênea e estável, para resultar em um revestimento uniforme com propriedades de barreira uniformes. Exemplos de polímeros adequados para composições aquosas com propriedades de barreira são álcoois polivinílicos (PVOH), álcoois etileno- vinílicos dispersíveis em água (EVOH) ou polímeros dispersíveis em água ou dissolvíveis à base de polissacarídeos. Essas camadas revestidas por dispersão, ou as chamadas camadas de película líquida (LFC), podem ser muito finas, até décimos de grama por m2, e podem fornecer camadas homogêneas de alta qualidade, desde que a dispersão ou solução seja homogênea e estável, ou seja, bem preparada e misturada. O PVOH tem excelentes propriedades de barreira ao oxigênio em condições secas e também fornece propriedades de barreira ao odor muito boas, ou seja, capacidade de impedir que substâncias odoríferas entrem no recipiente de acondicionamento a partir do ambiente circundante, por exemplo em uma geladeira ou sala de armazenamento, cuja capacidade se torna importante no armazenamento em longo prazo de embalagens. Além disso, essas camadas de polímero revestidas por película líquida a partir de polímeros dissolvíveis ou dispersíveis em água geralmente fornecem boa adesão interna às camadas adjacentes, o que contribui para a boa integridade do recipiente de acondicionamento final.

[0065] Adequadamente, o polímero é selecionado do grupo que consiste em polímeros à base de álcool vinílico, como PVOH ou EVOH dispersível em água, polímeros à base de ácido acrílico ou ácido metacrílico (PAA, PMAA), polissacarídeos como, por exemplo, amido ou derivados de amido, nanofibrilas de celulose (CNF), celulose nanocristalina (NCC), quitosana, hemicelulose ou outros derivados de celulose, cloreto de polivinilideno dispersível em água (PVDC) ou poliésteres dispersíveis em água ou combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0066] Mais preferivelmente, o aglutinante de polímero é selecionado do grupo que consiste em PVOH, EVOH dispersível em água, polissacarídeos como, por exemplo, amido ou derivados de amido, quitosana ou outros derivados de celulose, ou combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0067] Tais polímeros de barreira são, assim, adequadamente aplicados por meio de um processo de revestimento de película líquida, ou seja, na forma de uma dispersão ou solução aquosa ou à base de solvente que, mediante aplicação, é espalhada sobre uma camada fina e uniforme no substrato e posteriormente seca.

[0068] A composição líquida pode adicionalmente compreender partículas inorgânicas para melhorar ainda mais as propriedades da barreira de gás de oxigênio.

[0069] O material aglutinante de polímero pode, por exemplo, ser misturado com um composto inorgânico de forma laminar ou formado por flocos. Pelo arranjo em camadas das partículas inorgânicas em forma de flocos, uma molécula de gás oxigênio tem que migrar por um caminho mais longo, por meio de um trajeto tortuoso, através da camada de barreira de oxigênio, do que o trajeto reto normal através de uma camada de barreira.

[0070] O composto laminar inorgânico pode ser um chamado composto de nanopartículas dispersas para um estado esfoliado, isto é, as lamelas do composto inorgânico em camadas são separadas umas das outras por meio de um meio líquido. Assim, o composto em camadas preferivelmente pode ser inchado ou clivado pela dispersão ou solução de polímero, que na dispersão penetrou na estrutura em camadas do material inorgânico. Também pode ser inchado por um solvente antes de ser adicionado à solução ou dispersão do polímero, ou esfoliado por métodos físicos, como o ultrassom. Assim, o composto laminar inorgânico é disperso para um estado delaminado na composição de barreira de gás líquido e na camada de barreira seca. Existem muitos minerais de nanoargila quimicamente adequados, mas as nanopartículas preferidas são as da montmorilonita, como a montmorilonita purificada ou a montmorilonita trocada com sódio (Na-MMT). O composto laminar inorgânico de tamanho nanométrico ou o mineral de argila tem preferivelmente uma razão de aspecto de 50 a 5000 e um tamanho de partícula de até cerca de 5 μm no estado esfoliado.

[0071] Preferivelmente, a camada de barreira inclui de cerca de 1 a cerca de 40% em peso, mais preferivelmente de cerca de 1 a cerca de 30% em peso e ainda mais preferivelmente de cerca de 5 a cerca de 20% em peso, do composto laminar inorgânico com base no peso de revestimento seco. Preferivelmente, a camada de barreira inclui de cerca de 99 a cerca de 60% em peso, mais preferivelmente de cerca de 99 a cerca de 70% em peso e ainda mais preferivelmente de cerca de 95 a cerca de 80% em peso do polímero com base no peso de revestimento seco. Um aditivo, tal como um estabilizador de dispersão ou similar, pode ser incluído na composição de barreira ao gás, preferivelmente em uma quantidade não maior que cerca de 1% em peso, com base no revestimento seco. O teor seco total da composição é preferivelmente de 5 a 15% em peso, mais preferivelmente de 7 a 12% em peso.

[0072] De acordo com uma modalidade preferida diferente, as partículas inorgânicas consistem principalmente em partículas de talco laminar com uma razão de aspecto de 10 a 500. Preferivelmente, a composição compreende uma quantidade de 10 a 50% em peso, mais preferivelmente 20 a 40% em peso de partículas de talco, com base no peso seco. Abaixo de 20% em peso, não há aumento significativo nas propriedades da barreira de gás, enquanto acima de 50% em peso, a camada revestida pode ser mais frágil e quebrável porque há menos coesão interna entre as partículas na camada. O aglutinante de polímero parece estar em uma quantidade muito baixa para cercar e dispersar as partículas e laminá-las uma à outra na camada. O teor seco total dessa composição de barreira de líquido a partir de partículas de PVOH e talco pode estar entre 5 e 25% em peso.

[0073] Preferivelmente, de acordo com a invenção, a camada de barreira ao gás oxigênio é aplicada em uma quantidade total de 0,1 a 5 g/m2, preferivelmente de 0,5 a 3,5 g/m2, mais preferivelmente de 0,5 a 2 g/m2, seco peso. Abaixo de 0,1 g/m2, não haverá propriedades de barreira ao gás, enquanto acima de 5 g/m2, a camada revestida não trará economia ao laminado de acondicionamento, devido ao alto custo dos polímeros de barreira em geral e devido ao alto custo de energia para evaporar o líquido. Um nível reconhecível de barreira ao oxigênio é alcançado pelo PVOH a 0,5 g/m2 e acima, e um bom equilíbrio entre custos e propriedades da barreira é alcançado entre 0,5 e 3,5 g/m2.

[0074] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a camada de barreira ao gás oxigênio é aplicada em duas etapas consecutivas com secagem intermediária, como duas camadas parciais. Quando aplicada como duas camadas parciais, cada camada é adequadamente aplicada em quantidades de 0,1 a 2,5 g/m2, preferivelmente de 0,5 a 1 g/m2, e permite uma camada total de maior qualidade a partir de uma quantidade menor de composição de barreira de gás líquida. Mais preferivelmente, as duas camadas parciais são aplicadas a uma quantidade de 0,5 a 2 g/m2 cada, preferivelmente de 0,5 a 1 g/m2 cada.

[0075] De acordo com uma modalidade diferente da invenção, revestimentos de barreira podem ser aplicados por meio de deposição física de vapor (PVD) ou deposição química de vapor (CVD) sobre uma superfície de substrato de um material de película. O material do substrato em si também pode contribuir com algumas propriedades, mas deve, acima de tudo, ter propriedades de superfície apropriadas, adequadas para receber um revestimento de deposição de vapor, e deve funcionar eficientemente em um processo de deposição de vapor.

[0076] As camadas finas depositadas por vapor têm normalmente apenas uma espessura de nanômetro, ou seja, uma espessura na ordem de magnitude de nanômetros, por exemplo, de 1 a 500 nm (50 a 5000 Â), preferivelmente de 1 a 200 nm, mais preferivelmente de 1 a 100 nm e ainda mais preferivelmente de 1 a 50 nm.

[0077] Um tipo comum de revestimento de deposição de vapor, tendo frequentemente algumas propriedades de barreira, em particular propriedades de barreira ao vapor de água, são as chamadas camadas de metalização, por exemplo, revestimentos de deposição física de vapor de metal de alumínio (PVD).

[0078] Essa camada depositada por vapor, consistindo substancialmente em metal de alumínio, pode ter uma espessura de 5 a 50 nm, o que corresponde a menos de 1% do material de metal de alumínio presente em uma folha de alumínio de espessura convencional para acondicionamento, ou seja, 6,3 μm. Os revestimentos metálicos de deposição de vapor requerem significativamente menos material metálico e normalmente fornecem um nível mais baixo de propriedades de barreira ao oxigênio.

[0079] Outros exemplos de revestimentos de deposição de vapor são os revestimentos de óxido de alumínio (AlOx) e óxido de silício (SiOx). Geralmente, esses revestimentos são mais frágeis e menos adequados para incorporação em materiais de acondicionamento por laminação.

[0080] Outros revestimentos para materiais de acondicionamento laminados podem ser aplicados por meio de um método de deposição química de vapor intensificada por plasma (PECVD), em que um vapor de um composto é depositado no substrato em circunstâncias mais ou menos oxidantes. Os revestimentos de óxido de silício (SiOx) pelo revestimento PECVD podem, por exemplo, obter propriedades de barreira muito boas sob certas condições de revestimento e receitas de gás.

[0081] O revestimento de deposição de vapor pode, alternativamente, ser uma camada de barreira de carbono hidrogenada amorfa aplicada por um processo de deposição química de vapor intensificada por plasma, PECVD, o chamado carbono tipo diamante (DLC). O DLC define uma classe de material de carbono amorfo que exibe algumas das propriedades típicas do diamante. Preferivelmente, um gás hidrocarboneto, tal como, por exemplo, acetileno ou metano, é usado como gás de processo no plasma para a produção do revestimento.

[0082] A camada vedada a quente à prova de líquidos mais interna é, portanto, uma camada de m-LLDPE, para boas propriedades de laminação e resistência do material, laminada de forma ainda mais contígua a uma camada intermediária de LDPE, também participando de operações de vedação a quente. As camadas de polímeros termoplásticos internas da porção da camada interna podem ser aplicadas por revestimento por coextrusão dos polímeros fundidos. Elas também podem ser revestidas por coextrusão juntamente com o polímero adesivo fundido nas espessuras desejadas das respectivas camadas.

[0083] Polímeros adesivos adequados para laminação das camadas vedáveis a quente internas a uma folha ou película de barreira são assim chamados polímeros termoplásticos adesivos, como poliolefinas modificadas, que são principalmente à base de copolímeros de LDPE ou LLDPE ou copolímeros de enxerto com grupo funcional contendo unidades de monômero, como grupos funcionais de ácido carboxílico, por exemplo monômeros de ácido (met)acrílico ou monômeros de anidrido maleico (MAH) (tais como, copolímero de ácido etileno acrílico (EAA) ou copolímero de ácido etileno metacrílico (EMAA)), copolímero de etileno- glicidil(met)acrilato (EG(M)A) ou polietileno enxertado com MAH (MAH-g- PE). Outro exemplo desses polímeros modificados ou polímeros adesivos são os chamados ionômeros ou polímeros de ionômeros. Preferivelmente, o polímero adesivo é um copolímero de ácido etileno acrílico (EAA) ou um copolímero de ácido etileno metacrílico (EMAA).

[0084] A folha de metal de barreira ou uma película ou folha revestida por barreira é laminada na camada volumétrica por coextrusão por fusão entre as mesmas e pressão em um espaço entre rolos rotativos, uma película fundida de três camadas sendo uma camada central de mLLDPE suportada em de cada lado por uma camada de LDPE, as camadas de LDPE se ligam ao papelão e à camada de barreira, respectivamente.

[0085] Para otimizar o desempenho do revestimento por extrusão por fusão e da laminação, o polímero de mLLDPE pode ter um índice de fluidez de 10 a 25, como preferivelmente de 15 a 25 g/10 min a 190°C, 2,16 kg (ISO1133), enquanto o polímero de LDPE pode ter um índice de fluidez de 4 a 12 g/10 min a 190°C, 2,16 kg (ISO1133).

[0086] No revestimento por coextrusão ou laminação por coextrusão de mLLDPE puro, é necessário um índice de fluidez relativamente alto para evitar a criação de muito calor de atrito, pois o mLLDPE puro ganha viscosidade muito alta em alta velocidade de extrusão.

[0087] O polímero de mLLDPE pode ter uma densidade de 907 a 918, como de 907 a 915 kg/m3. O polímero de LDPE pode ter uma densidade de 916 a 920 kg/m3. A densidade dos polímeros pode ser medida pela ISO1872/1183.

[0088] O mLLDPE pode ter um valor Eta 0, de 400 a 2500 Pas, como de 400 a 1200 Pas, enquanto o LDPE pode ter um valor Eta 0 de 2000 a 15000 Pas. O valor de Eta 0 é medido de acordo com TAPPI T702 e é uma medida da viscosidade de cisalhamento zero, que representa a propriedade de viscosidade de fusão de uma película extrudado fina fundida e sua capacidade de “rebaixamento”, ou seja, a capacidade do material fundido de ser puxado em películas finas sem quebrar. Assim, o rebaixamento é favorecido por um material fundido mais viscoso que elástico.

[0089] O mLLDPE pode ter um valor G', de 5 a 20 Pa, enquanto o LDPE pode ter um valor G' de 100 a 150 Pa. O valor G' é medido de acordo com TAPPI T702 e é uma medida do módulo de armazenamento, que representa a elasticidade de fusão de uma película extrudada fina fundida, por sua vez, representando a tendência para o chamado “estrangulamento”, ou seja, redução da largura da película fundido. Assim, se o estrangulamento for alto, a elasticidade de fusão é baixa.

[0090] Tanto a viscosidade de cisalhamento zero quanto o módulo de armazenamento são medições reológicas feitas por um método oscilatório, explorando assim o comportamento viscoelástico de um polímero fundido, conforme descrito em mais detalhes na TAPPI T702.

[0091] Em uma modalidade adicional, o mLLDPE pode ter pelo menos um ponto de fusão, de 95 a 105, como de 96 a 100°C, enquanto o LDPE pode ter um ponto de fusão de 105 a 115°C, como de 105 a 110°C.

[0092] Se selecionar um mLLDPE com um ponto de fusão muito baixo para iniciar a fusão para a operação de vedação, a superfície do polímero apresentará um maior atrito e/ou pegajosidade (aderência) ao ser manuseado na máquina de envase e em bobinas e manuseio da folha contínua. Por outro lado, se o ponto de fusão para iniciar a fusão para a operação de vedação for muito alto, acima de 105°C, as propriedades de vedação não serão tão boas e o processo de vedação não será tão robusto.

[0093] Os pontos de fusão podem ser medidos de acordo com a ASTM D3418 da DSC, primeiro raspando ou removendo o polímero das camadas individuais por um micrótomo, como um micrótomo padrão da Leica, e depois analisando as amostras colhidas pelo DSC padrão, considerando os pontos de fusão no segundo aquecimento a 0,5 a 10°C/min. A porção da camada mais interna da camada mais interna do mLLDPE e a camada intermediária do LDPE podem primeiro ser separadas da camada de polímero adesivo contendo o grupo carboxila, adicionando isopropanol na interface e puxando cuidadosamente a porção da camada mais interna do laminado. Tendo assim separado a porção da camada mais interna, para ter superfícies livres de cada uma das camadas de polímero internas, as amostras podem ser raspadas de cada superfície pelo micrótomo e subsequentemente analisadas.

[0094] O fato de as camadas compreenderem ou consistirem em mLLDPE e LDPE, respectivamente, pode pelo menos ser confirmado com a análise de RMN (Ressonância Magnética Nuclear) padrão. Por análise de RMN, a ramificação de cadeia dos polímeros pode ser estudada, detectando assim as ramificações de cadeia mais longas do LDPE e as ramificações mais curtas do mLLDPE. A camada de polímero adesivo compreendendo a funcionalidade carboxílica pode ser determinada por análise de FTIR, também uma ferramenta bem conhecida dos versados na técnica de análise de polímero.

[0095] Uma boa e rápida compreensão de quais polímeros estão presentes nas camadas mais interna e interna intermediária pode, no entanto, ser obtida pela mera análise DSC padrão das camadas mais interna e interna intermediária coletadas em uma amostra e estudo dos picos de fusão na segunda fase de aquecimento a 0,5 a 10°C/min. Como as amostras medidas são pequenas (apenas cerca de 2 miligramas), é necessária uma taxa de resfriamento/aquecimento padrão ou mais lenta da varredura DSC para separar os diferentes picos suficientemente bem um do outro. Uma curva típica de tal análise apresenta dois picos de fusão, ou pelo menos “ressaltos” na curva, um para o mLLDPE a 95 a 105°C e outro para o LDPE a 105 a 115°C. Como os pontos de fusão estão relativamente próximos, o pico do mLLDPE mostra normalmente mais como um “ressalto” ou uma leve flexão na curva. Ao comparar com uma curva correspondente para o LDPE puro, a diferença é muito clara. A partir dessa curva, o versado entende que existem dois polímeros e, a partir do contexto, é mais provável que sejam do tipo LDPE e outro do tipo m-LLDPE. As análises adicionais de amostragem por micrótomo e DSC podem ser feitas para confirmar e comparar com as curvas de calibração para polímeros puros conhecidos. Isso é explicado em mais detalhes na Figura 9 abaixo. Para o mLLDPE específico analisado em uma mistura com LDPE, cada pico de fusão correspondente do mLLDPE é mostrado como um ressalto ou inclinação adicionada em ambos os lados da curva do pico de fusão para o LDPE.

[0096] Uma abordagem similar pode ser adotada para analisar os componentes das camadas individuais da porção de laminado.

[0097] Ao coletar amostras de um polímero revestido por extrusão ou mistura, em um material de acondicionamento, ou uma embalagem, pode ser que os pontos de fusão e a curva de fusão sejam deslocados de 0,5°C para no máximo 2°C valores mais altos do que em comparação com os polímeros de grânulos ou glóbulos.

[0098] O fato de o polímero LLDPE ser um LLDPE catalisado por metaloceno, ou seja, um m-LLDPE, pode ser confirmado por espectrografia usando radiação de raios X polarizada, como o uso de um equipamento Spectro XEPOS® EDPXRF da Ametek, para detectar a presença de resíduos de catalisador de metaloceno.

[0099] Finalmente, as espessuras das camadas individuais podem ser medidas por métodos bem estabelecidos de micrótomo e microscopia óptica, conhecidos pelos versados na técnica.

[00100] Em uma modalidade, o polímero de mLLDPE é um copolímero de etileno com uma alfa-olefina escolhida entre buteno, hexeno ou octeno.

[00101] O mesmo mLLDPE pode ser usado na camada mais interna que na camada central da porção da camada de laminado. Com essa escolha, será possível uma maior eficiência de produção e controle da logística de matérias-primas. Além disso, o equilíbrio das propriedades entre a porção da camada interna e a porção da camada de laminado se torna mais fácil, quando um e o mesmo polímero de mLLDPE é usado em ambas as porções do laminado.

[00102] Para uma eficiência e previsibilidade ainda maiores das propriedades do laminado, o polímero de LDPE da parte interna é o mesmo que o usado nas camadas de suporte da porção da camada de laminado.

[00103] Além disso, o polímero termoplástico usado na camada externa pode ser o mesmo LDPE que o da camada interna, de modo que a eficiência da produção e do planejamento seja a maior possível, as únicas variações entre as especificações das embalagens diferentes sendo que o laminado de acondicionamento tem espessuras diferentes das camadas, os diferentes graus de polímero sendo reduzidos a um número mínimo e a ordem das camadas sendo a mesma.

[00104] De acordo com uma modalidade, de acordo com os materiais de acondicionamento para caixas de líquido do estado da técnica de hoje, a porção da camada de barreira é uma folha de alumínio. A folha de alumínio normalmente tem uma espessura de 5 a 10 μm, como de 5 a 9 μm. Uma folha espessa de metal de alumínio pode fornecer propriedades de barreira quase absolutas para substâncias migrantes, como gases, como gás oxigênio e vapor de água, aromas, odores e também fornece propriedades de barreira à luz. São necessárias boas propriedades de barreira para a preservação em longo prazo de produtos alimentícios. Dependendo do tipo de produto alimentício, algumas propriedades de barreira são mais importantes que as outras. O leite e os produtos lácteos são, por exemplo, particularmente sensíveis à penetração da luz na embalagem e, portanto, requerem papel alumínio ou materiais similares de bloqueio da luz para permitir uma vida útil longa.

[00105] Em particular, quando a camada de barreira é uma folha de alumínio, é necessário um polímero adesivo para aderir bem as camadas da porção de camada interna ao interior da camada de barreira. Esse polímero adesivo deve ser à base de um polímero de poliolefina, ou seja, sendo construído na maioria das unidades de monômero de poliolefina, como o etileno, com um índice de fluidez de 4 a 12 g/10 min a 190°C, 2,16 kg (ISO1133) e tem um teor de grupos funcionais carboxílicos de 3 a 10% em peso, para propriedades de processamento de fusão, bem como propriedades de adesão ideais. Preferivelmente, o polímero adesivo, como descrito acima, é um copolímero de ácido etileno acrílico (ou metacrílico) ou copolímero de enxerto, como EAA ou EMAA.

[00106] Em geral, concluiu-se que a razão de espessura da espessura total das camadas internas de polímero, ou seja, a soma das espessuras da porção da camada interna e da camada adesiva de polímero, com a espessura da porção da camada de laminado deve ser maior que 1, para a maioria das especificações de acondicionamento.

[00107] Em uma modalidade preferida, para embalagens de porções e embalagens tamanho família de volumes de até 1 litro, com pequenas aberturas, como aberturas de perfuração ou furos de canudo ou similares, a camada central da porção da camada de laminado tem uma espessura de 4 a 8 μm e constitui não mais de 40% da espessura da porção total da camada de laminado, que tem uma espessura total de 25 μm ou menos, e a espessura da camada mais interna é de 6 a 15 μm e constitui não mais de 50% da espessura total das camadas internas de polímero, que é de 40 μm ou menos.

[00108] Preferivelmente, para embalagens de porções e embalagens tamanho família de volumes de até 1 litro, com pequenas aberturas, como aberturas de perfuração, furos de canudo ou similares, a razão entre a espessura total das camadas internas de polímero e a espessura da porção da camada de laminado é maior que 1,2, como maior que 1,5, e para embalagens de porções, é preferivelmente maior que 1,6, como maior que 2,0.

[00109] Foi observado em experimentos, e ainda em grandes séries de simulação de dados, que quanto mais fina for a porção da camada de laminado com uma camada central de mLLDPE, melhor estanqueidade e barreira da folha de alumínio foram obtidas em torno dos vincos das embalagens, e pode-se entender que o risco de rachaduras por deformação que podem surgir na folha de barreira nesses locais foi diminuído. Investigações posteriores mostraram que, acima de tudo, o tamanho das rachaduras foi reduzido, e não o número de rachaduras.

[00110] Outro efeito observado foi que, quando a porção fina da camada de laminado era mantida constante e a espessura da porção da camada interna era aumentada, as propriedades de barreira ao redor dos vincos de dobra melhoravam ainda mais. Assim, foi possível diminuir a espessura da camada de laminado mais do que o esperado e, em vez disso, aumentar ainda mais a porção da camada interna, melhorando ainda mais a resistência e a robustez da vedação a quente, apesar de ter removido parte do polímero de mLLDPE. Ao mesmo tempo, as propriedades de capacidade de abertura podem ser bem equilibradas sem problemas, ou seja, melhoradas.

[00111] Assim, pelo menos para os tamanhos de embalagens menores e os tipos de embalagens para perfuração e abertura de canudo, observou-se que uma razão entre a espessura total das camadas internas do polímero e a espessura da porção da camada de laminado de pelo menos 1,3 e em muitos casos acima de 1,5 ou mesmo acima de 2,0, resultou em integridade da embalagem muito boa e propriedades de barreira ao gás oxigênio, bem como propriedades de capacidade de abertura das embalagens feitas a partir do material.

[00112] Isso apoia uma teoria de que, ao incluir uma fina camada de mLLDPE na porção da camada de laminado, haverá menor deformação plástica exercida sobre a folha de alumínio durante a dobra do material laminado.

[00113] A camada volumétrica pode ser um papelão com um peso de superfície de 50 a 450 g/m2, como de 100 a 400 g/m2, como de 100 a 350 g/m2, como de 100 a 250 g/m2.

[00114] Normalmente, os papelões são escolhidos de modo a terem uma rigidez à flexão de 0 a 475 mN, como de 80 a 260 mN. A espessura de um único papelão pode variar correspondentemente de 50 a 600 μm.

[00115] De acordo com o segundo aspecto da invenção, o método para fabricação do laminado de acondicionamento para caixas de líquido compreende uma etapa de laminação por extrusão de uma folha contínua da camada volumétrica a uma folha contínua da porção de camada de barreira por meio de coextrusão por fusão da camada central de mLLDPE juntamente com pelo menos uma camada de suporte de LDPE, entre as folhas contínuas, e pressão enquanto se solidifica o polímero fundido em um espaço entre os rolos, e uma etapa adicional de coextrusão por fusão que reveste a camada mais interna do mLLDPE juntamente com pelo menos a camada intermediária de LDPE sobre uma superfície da folha contínua compreendendo a porção da camada de barreira. As duas principais etapas de laminação podem ser realizadas em qualquer ordem, dependendo da configuração da linha de produção da laminação.

[00116] É vantajoso que todas as camadas de polímero da porção da camada de laminado sejam coextrudadas juntas em uma operação de extrusão por fusão. Por essa configuração de coextrusão, as duas camadas de suporte de LDPE em cada lado da camada central fina do mLLDPE podem suportar o mLLDPE com sua massa e calor contidos em sua massa polimérica, de modo que o mLLDPE flua mais facilmente na cortina de película fundida e se adapte às circunstâncias em torno do aquecimento no bloco de alimentação e na matriz da extrusora, bem como ao resfriamento no espaço de laminação do rolo de prensagem.

[00117] Analogamente e pelas mesmas razões, é vantajoso permitir que todas as camadas internas de polímero no interior da porção da camada de barreira sejam coextrudadas juntas em uma operação de extrusão por fusão. Essa é a maneira mais econômica e racional de aplicar as camadas internas de polímero, também porque permite uma alta velocidade de laminação a tipicamente acima de 300 m/min, como acima de 400 m/min, mesmo acima de 500 m/min, mesmo acima de 500 m/min, como 600 m/min e acima.

[00118] De acordo com o terceiro aspecto da invenção, é fornecido um recipiente de acondicionamento de alimentos líquidos, semilíquidos ou viscosos, que compreende o material de acondicionamento laminado da invenção. O recipiente de acondicionamento pode ser feito inteiramente a partir do material de acondicionamento laminado, conformando por dobras uma peça bruta em formato de folha ou folha contínua em um cuboide, outra embalagem conformada por dobras ou apenas em uma embalagem tipo bolsa. Alternativamente, pode ser usado como uma manga de material de acondicionamento, para ser combinado com tampas de garrafas de plástico ou similares.

[00119] Os recipientes de acondicionamento da invenção têm um desempenho melhorado, ou pelo menos mantido, em relação à integridade da embalagem e às propriedades de barreira, e são econômicos em vários aspectos, como serem pobres nas matérias-primas usadas, e a eficiência de laminação e fabricação de laminado de acondicionamento, bem como a eficiência da produção de recipientes de acondicionamento, sendo melhoradas. Ao ser capaz de otimizar as espessuras da camada polimérica, o processo de laminação e o consumo de matérias-primas poliméricas, é consequentemente possível reduzir a pegada de carbono geral do produto de material de acondicionamento laminado, bem como as embalagens resultantes feitos a partir dele.

[00120] O polímero termoplástico da camada vedável a quente mais interna consiste substancialmente em um polietileno linear de baixa densidade catalisado por metaloceno (m-LLDPE). Pode compreender uma quantidade menor de polietileno de baixa densidade (LDPE), como até 15, como 10% em peso, mantendo as vantagens da invenção.

Exemplos e descrição dos desenhos

[00121] A seguir, modalidades da invenção serão descritas com referência aos desenhos, nos quais: a Fig. 1 está mostrando uma vista esquemática em corte transversal de um material de acondicionamento laminado de acordo com a invenção, a Fig. 2a mostra esquematicamente um exemplo preferido de um método, para laminar uma barreira de folha de alumínio a uma camada volumétrica de acordo com a invenção, a Fig. 2b mostra esquematicamente um exemplo preferido de um método, para laminar as camadas internas, incluindo a porção da camada interna de polímeros termoplásticos vedáveis a quente e à prova de líquidos à porção da camada de barreira, de acordo com a invenção, as Fig. 3a, 3b, 3c, 3d mostram exemplos típicos de recipientes de acondicionamento produzidos a partir do material de acondicionamento laminado de acordo com a invenção, a Fig. 4 mostra o princípio de como os recipientes de acondicionamento podem ser fabricados a partir do laminado de acondicionamento em um processo de formação, enchimento e vedação contínuo, alimentado por rolo, a Fig. 5 é um diagrama que mostra como a capacidade de abertura pode variar entre três estruturas de material diferentes, das quais uma é de acordo com a invenção, a Fig. 6a é um diagrama que mostra a influência geral de uma porção mais fina da camada de laminado sobre o pico de deformação plástica na folha de alumínio e uma comparação entre uma estrutura de camada de acordo com a invenção e uma estrutura de camada de acordo com uma estrutura de camada correspondente da técnica anterior, a Fig. 6b é um diagrama que mostra o pico de deformação plástica na folha de alumínio em função da espessura total da porção da camada de laminado, a Fig. 6c é um diagrama que mostra a deformação plástica na folha de alumínio em função da espessura total das camadas internas de polímero, as Fig. 7a e 7b mostram, respectivamente, um diagrama em que os defeitos de rachadura medidos na zona de dobra em K são plotados para uma estrutura de material da invenção, em comparação com uma estrutura de material de referência, a Fig. 8 mostra os resultados de um teste de plataforma de vedação a quente de diferentes estruturas de material em diferentes configurações de energia, e a Fig. 9 mostra um exemplo de um possível diagrama de fusão a partir da análise das duas camadas da porção da camada mais interna juntas, com o DSC de acordo com ASTMD3418.

[00122] Na Fig. 1, é assim mostrada, em seção transversal, uma primeira modalidade de um material de acondicionamento laminado, 10, da invenção. Compreende uma camada volumétrica 11 de um papelão, com uma gramatura de cerca de 200 g/m2 e uma rigidez à flexão de 260 mN.

[00123] No interior, da camada de papelão 11, o material laminado compreende uma porção de camada de barreira 12, sendo nesse caso uma folha de alumínio com 6,3 μm de espessura.

[00124] A camada de barreira 12 é laminada na camada volumétrica 11 por uma porção de camada de laminado 13, consistindo em uma camada central de mLLDPE 14, com camadas de suporte adjacentes de LDPE, 15, 16, em ambos os lados. A camada de suporte 15 liga a camada central 14 à camada volumétrica 11, enquanto a camada de suporte 16 liga a camada central 14 à porção da camada de barreira 12.

[00125] Uma porção de camada interna 17 de camadas de polímero termoplástico vedável a quente e à prova de líquidos é aplicada no interior da camada de barreira 12. A porção de camada interna consiste em uma camada mais interna de mLLDPE 18 e uma camada intermediária de LDPE 19.

[00126] No caso da porção de camada de barreira 12 ser uma folha de alumínio, a porção de camada interna 17 é ligada à folha de alumínio 12 com uma camada interjacente de um polímero adesivo 20.

[00127] O lado externo da camada volumétrica do papelão 11 é coberto com uma camada externa 21 compreendendo LDPE, para vedação a quente e estanqueidade a partir do exterior de uma embalagem feita a partir do laminado de acondicionamento.

[00128] Nesse exemplo, o mesmo polímero de mLLDPE é usado na camada mais interna 18, como na camada central 14 da porção da camada de laminado 13. O mLLDPE usado nesse exemplo específico é da Dow, ou seja, Elite® 5860.

[00129] Além disso, o mesmo polímero de LDPE é usado na camada intermediária 19 da porção da camada interna 17, como nas camadas de suporte 15, 16 da porção da camada de laminado 13. O LDPE usado foi o 19N730 da Ineos.

[00130] Além disso, o mesmo LDPE foi usado na camada externa mais externa 21.

[00131] Na Fig. 2a, é ilustrado esquematicamente como uma folha contínua da camada volumétrica de papelão 11, como descrita na Fig. 1, é encaminhada a partir de uma bobina 21 e laminada por extrusão a uma folha contínua da camada de barreira 12 da folha de alumínio, que é encaminhada a partir de uma bobina 22. Uma cortina de polímero fundido 23 da porção de camada de laminado 13, da camada central 14 e da camada de suporte 15 e 16 em cada lado da mesma, é extrudada 24 em um espaço de laminação 25, entre a camada volumétrica 11 e a camada de barreira 12, a ser pressionada em conjunto e resfriada para solidificar o polímero fundido, aderindo assim permanentemente o volume e a porção da camada de barreira entre si para produzir um pré-laminado 26. O pré-laminado resultante é encaminhado para a próxima operação do processo de laminação, neste caso, como descrito mais detalhadamente em conexão com a Figura 2b.

[00132] Na Fig. 2b, é ilustrado esquematicamente como a folha contínua do pré-laminado 26 das camadas volumétrica e de barreira produzidas na Figura 2a é encaminhada para um espaço entre rolos de laminação 27. No espaço entre rolos 27, uma cortina fundida 28 das três camadas internas de polímero, isto é, a camada de polímero adesivo 20 e a porção da camada interna 17 da camada mais interna 18 e a camada intermediária 19 são coextrudadas 29 para baixo no espaço entre rolos de laminação 27 e resfriadas para serem revestidas como um revestimento de película de multicamadas no lado oposto da porção de camada de barreira 12, ou seja, no interior da folha de alumínio, pressionando e solidificando as camadas de polímero 18, 19, 20 na superfície da folha contínua da folha de alumínio. O laminado resultante 30 pode ser encaminhado para laminação adicional da camada externa de LDPE no exterior da camada volumétrica, ou se já tiver sido feita, para uma estação de bobinagem para posterior transporte e armazenamento do laminado de acondicionamento em uma bobina.

[00133] A Fig. 3a mostra uma modalidade de um recipiente de acondicionamento 30a produzido a partir do laminado de acondicionamento 10 de acordo com a invenção. O recipiente de acondicionamento é particularmente adequado para bebidas, molhos, sopas ou similares. Tipicamente, essa embalagem tem um volume de cerca de 100 a 1000 ml. Pode ser de qualquer configuração, mas é preferivelmente em forma de tijolo, com vedações longitudinais e transversais 31a e 32a, respectivamente, e opcionalmente um dispositivo de abertura 33. Em outra modalidade, não mostrada, o recipiente de acondicionamento pode ter a forma de uma cunha. Para obter uma “forma de cunha”, apenas a parte inferior da embalagem é formada por dobra, de forma que a vedação térmica transversal do fundo fique oculta sob as abas triangulares dos cantos, que são dobradas e vedadas contra o fundo da embalagem. A vedação transversal da seção superior é deixada desdobrada. Desse modo, o recipiente de acondicionamento semidobrado ainda é fácil de manusear e dimensionalmente estável quando colocado em uma prateleira na loja de alimentos ou em uma mesa ou similar.

[00134] A Fig. 3b mostra um exemplo alternativo preferido de um recipiente de acondicionamento 30b produzido a partir de um laminado de acondicionamento alternativo de acordo com a invenção. O laminado de acondicionamento alternativo é mais fino por ter uma camada volumétrica de celulose mais fina 11 e, portanto, não é dimensionalmente estável o suficiente para formar um recipiente de acondicionamento cuboide, paralelpipédico ou em forma de cunha, e não é formado por dobra após a vedação transversal 32b. Assim, permanecerá um recipiente tipo bolsa em forma de travesseiro e será distribuído e vendido nesta forma.

[00135] A Fig. 3c mostra uma embalagem tipo gable top 30c, que é formada por dobra a partir de uma folha ou peça bruta pré-cortada, a partir do material de acondicionamento laminado que compreende uma camada volumétrica de papelão e a película de barreira durável da invenção. Também embalagens de topo plano podem ser formadas a partir de peças brutas similares de material.

[00136] A Fig. 3d mostra uma embalagem tipo garrafa 30d, que é uma combinação de uma manga 34 formada a partir de peças brutas pré-cortadas do material de acondicionamento laminado da invenção e uma parte superior 35, que é formada por plásticos de moldagem por injeção em combinação com um dispositivo de abertura, como uma rolha de rosca ou similar. Esse tipo de embalagem é, por exemplo, comercializado sob os nomes comerciais de Tetra Top® e Tetra Evero®. Essas embalagens particulares são formadas afixando a parte superior moldada 35 com um dispositivo de abertura afixado em uma posição fechada, a uma manga tubular 34 do material de acondicionamento laminado, esterilizando a cápsula de topo da garrafa assim formada, enchendo-a com o produto alimentício e finalmente formando por dobra o fundo da embalagem e vedando-a.

[00137] A Fig. 4 mostra o princípio descrito na introdução do presente pedido, ou seja, uma folha contínua de material de acondicionamento é formada em um tubo 41 pelas bordas longitudinais 42 da folha contínua sendo unidas uma à outra em uma junta sobreposta 43. O tubo é enchido 44 com o produto alimentício líquido pretendido e é dividido em embalagens individuais por vedações transversais repetidas 45 do tubo a uma distância predeterminada uma da outra abaixo do nível do conteúdo enchido no tubo. As embalagens 46 são separadas por incisões nas vedações transversais e recebem a configuração geométrica desejada por formação de dobras ao longo de linhas de vinco preparadas no material.

[00138] O diagrama na Fig. 5 mostra a força de abertura necessária para abrir uma abertura de perfuração de uma embalagem tamanho família de 1 litro do tipo Tetra Brik® Slim, feita a partir de uma estrutura de material de referência e de uma estrutura de material de acordo com a invenção, bem como de uma estrutura de material híbrida.

[00139] O eixo geométrico X representa a deformação medida no material, enquanto o eixo geométrico Y mede a força necessária para abrir o mesmo, ao longo de uma linha de rasgo de perfuração padrão.

[00140] As três estruturas de laminado comparáveis são mostradas na Tabela 1.

[00141] O material de acondicionamento laminado de referência tem um interior de duas camadas do estado da técnica com uma mistura de mLLDPE e LDPE e uma camada de laminado de LDPE.

[00142] O material de acondicionamento laminado, n° 5210, tem a mesma configuração de camada interna que a referência, mas uma porção de camada de laminado como de acordo com a invenção.

[00143] O material de acondicionamento laminado comparável, nº 5211, está de acordo com a invenção. Tabela 1: Ref TBA/ml 1000S

a) b) c)

[00144] Em todas as três estruturas de laminado comparáveis, a camada volumétrica de papelão 51 é a mesma, a camada de barreira de folha de alumínio 52 é a mesma e a camada vedável a quente mais externa do LDPE 53 é a mesma e tem a mesma espessura, ou seja, 13,0 μm (12 g/m2). Além disso, todas as três estruturas têm uma camada de ligação do EAA 54 que liga a(s) camada(s) vedável(is) a quente interna(s) ao interior da folha de alumínio, com uma espessura de 6,4 μm (6 g/m2).

[00145] A estrutura de material de amostra de referência a) tem a estrutura mostrada na Tabela 1, ou seja, tem uma única camada de laminado de 21,7 μm (20 g/m2) de LDPE 55 e uma camada mais interna 56 de uma mistura de 70% em peso de mLLDPE (Dow Elite 5860) e 30% em peso de LDPE (770G), com uma espessura de 20,9 μm (19 g/m2).

[00146] Uma estrutura de material de comparação diferente b) numerada como 5210, tem a mesma estrutura de camadas internas da amostra de referência, mas tem uma porção de camada de laminado diferente, que é a camada de laminado de acordo com a invenção, com uma camada central de mLLDPE a 4,4 μm (4 g/m2) e uma camada de suporte de LDPE em cada lado, a 5,4 μm (5 g/m2).

[00147] A estrutura do material laminado de acordo com a invenção é numerada como 5211 e tem uma porção de camada de laminado similar à estrutura b), mas em que as camadas central e de suporte têm uma espessura de 6,5 μm. A porção da camada interna tem duas camadas vedáveis a quente, isto é, uma camada mais interna de mLLDPE a 6,6 μm (6 g/m2) e uma camada intermediária de LDPE, entre a camada de polímero adesivo e a camada mais interna, a 13,0 μm (12 g/m2). Assim, a camada mais interna não contém, nesse caso, LDPE, e é uma camada consideravelmente mais fina, mas, ao invés disso, tem uma camada adjacente, intermediária e mais espessa de LDPE.

[00148] O diagrama da Fig. 5 mostra, assim, que o material de amostra de referência requer uma força inicial mais alta para a abertura de uma abertura de perfuração e com uma resistência de abertura contínua claramente em um nível mais alto do que as outras duas amostras. Também é possível observar que as curvas, representando a resistência à abertura desde o início da abertura até a perfuração ser totalmente rasgada, se assemelham, porém em níveis diferentes da força requerida e aplicada.

[00149] Além disso, a estrutura do material de acordo com a invenção, 5211, tem a menor força de abertura necessária para todas as três amostras.

[00150] A amostra 5210, que tem a mesma configuração de camada interna da amostra de referência, mas uma porção diferente da camada de laminado, requer uma força de abertura menor que a amostra de referência, provavelmente devido ao fato de a camada de laminado ser consideravelmente mais fina com apenas 15,2 μm (14 g/m2) no total, mas tem um mLLDPE como camada central, mas com uma espessura baixa de apenas 4,4 μm (4 g/m2).

[00151] A estrutura do material de acordo com a invenção reduziu ainda mais a força de abertura necessária, em vez de uma mistura de mLLDPE e LDPE na camada interna, com uma camada mais fina apenas de mLLDPE. Esse foi um efeito surpreendente e esclarecedor, considerando que anteriormente se pensava necessário misturar um mLLDPE para não torná-lo muito forte para abrir e muito difícil de processar, para laminados de acondicionamento para caixas de líquido.

[00152] Além da força de abertura medida, um painel independente de abridores de teste achou as embalagens de amostra feitas da estrutura 5211 mais “robustas” para abrir, ou seja, significando que havia menos resíduos de plástico criados ao redor da borda do laminado de abertura, como resultado da abertura uma embalagem.

[00153] Um teste similar e resultados similares foram feitos em relação a essas três estruturas de material, baseadas em embalagens com um furo de canudo, para serem penetradas por um canudo, a fim de serem abertas e acessadas para beber. O furo de canudo, a ser aberto, compreendia então todas as camadas do laminado, exceto a camada volumétrica, como descrito acima.

[00154] Em uma série de testes de diferentes configurações de espessura de camada de estruturas de material laminado da invenção, o pico de deformação plástica na folha de alumínio durante a dobra foi estimado por simulação e visualizado nos diagramas 6a, 6b e 6c, em função das espessuras da camada de polímero. As estruturas da camada de material foram como descritas nas Tabelas 2 e 3, em que o LDPE usado na camada intermediária da porção da camada mais interna e na porção da camada de laminado era Novex® 19N730 da Ineos. O mLLDPE usado foi o Elite® 5860 da Dow. Quando o mLLDPE foi misturado na porção da camada mais interna, foi misturado com o LDPE 770G da Dow. Também na camada externa, o LDPE usado foi o Novex® 19N730 da Ineos.

[00155] O polímero adesivo usado em todos os exemplos foi o Primacor® 3540 da Dow.

[00156] Deformação plástica é a deformação obtida na região plástica acima do ponto de escoamento em que o metal não retorna à sua forma original após a remoção da deformação. Deformações plásticas mais altas significam maior risco de rachaduras nas folhas. Uma estimativa do pico de deformação plástica é, portanto, uma medida do risco de deformação que está afetando a iniciação de rachaduras na folha de barreira de alumínio na formação de dobras das embalagens. Observou-se que as iniciações de rachaduras nas folhas estão conectadas a uma maior transmissão de oxigênio (OTR) através da barreira da folha de alumínio e do material de acondicionamento laminado. Um pico de deformação plástica menor no material de barreira pode assim resultar em melhores propriedades de barreira de oxigênio do material de acondicionamento laminado que compreende a camada de material de barreira, quando formado por dobras em embalagens.

[00157] O diagrama da Fig. 6a mostra o pico de deformação plástica obtido na folha de alumínio, das rodadas de teste 2, 4,3 e 5. As simulações foram feitas com base no cenário de dobrar os materiais de acondicionamento laminados, produzindo a maior deformação de dobra única da folha de alumínio, ou seja, dobrar o laminado de modo que a parte externa do material seja dobrada contra si mesma (a folha de alumínio estando localizada dentro da camada volumétrica espessa). A deformação foi testada em um ângulo de dobra de 100 graus.

[00158] Pode-se observar que, com uma espessura mais alta da porção da camada de laminado, comparando-se as rodadas 2 e 3 e 4 e 5, respectivamente, há um pico de deformação plástica maior na folha de alumínio e, portanto, provavelmente também maior transferência ou permeação de oxigênio através do laminado.

[00159] Da mesma forma, existe um pico de deformação plástica maior na folha de alumínio da estrutura da camada da técnica anterior (rodada 2) do que em uma estrutura de camada correspondente de acordo com a invenção (rodada 4), que tem a mesma espessura total das camadas de polímero na porção de camada do laminado e dentro da folha de alumínio, respectivamente. Essa também é a conclusão da comparação entre a rodada 3 e a rodada 5.

[00160] O diagrama da Fig. 6b mostra o pico de deformação plástica na folha de alumínio em função da espessura total da porção da camada de laminado, estruturada de acordo com a invenção (rodadas 8 a 13). Pode-se concluir a partir do diagrama que, ao diminuir a espessura total da porção da camada de laminado de 20 para 9 μm, o pico de deformação plástica da folha de alumínio também diminuiu de 22 para 15% (expresso como a razão do comprimento da amostra após deformação dividido pelo comprimento da amostra no início). A cruz representa uma amostra de referência (rodada 7) com uma única camada mais interna de uma mistura de mLLDPE e LDPE, o total de camadas internas com 27,4 μm (25 g/m2) de espessura e uma porção de camada de laminado relativamente espessa de LDPE de cerca de 21,8 μm (20 g/m2).

[00161] O diagrama da Fig. 6c mostra a deformação plástica na folha de alumínio em função da espessura total das camadas internas de polímero. Pode-se concluir a partir desse diagrama que, ao aumentar a espessura total das camadas internas de polímero, a deformação plástica na folha de alumínio diminuiu ainda mais. O ponto quadrado esquerdo representa uma amostra de referência que não está de acordo com a invenção, que tem uma espessura de laminado de 22 μm, isto é, 20 g/m2. Ao aumentar a espessura da camada interna da amostra de referência, foi obtido o ponto quadrado superior direito, isto é, a deformação plástica aumentou. No entanto, quando foi usada uma configuração de camada de laminado de acordo com a invenção, foi obtido o ponto inferior direito, isto é, a deformação plástica permaneceu inalterada. Em outras amostras da invenção, com porções mais finas da camada de laminado, a deformação plástica diminuiu, com o aumento da espessura da camada interna.

[00162] As amostras da porção da camada de laminado de 20 g/m2 são retiradas das rodadas 2,4 e 7 da Tabela. As 15 amostras são coletadas das rodadas 9 e 10, enquanto as 12 amostras são coletadas das rodadas 11 e 12 na tabela.

[00163] As rodadas de testes de simulação que resultam nos diagramas das Figuras 6b e 6c são descritos mais adiante nas Tabelas 2 e 3.

[00164] Assim, conclui-se da rodada 2-13 que as camadas de polímero mais espessas na porção da camada de laminado em geral dão um pico de deformação plástica maior na folha de alumínio. É indicado nas rodadas 4-6 que uma combinação de uma porção de camada de laminado mais fina e um total mais espesso no interior (isto é, porção de camada mais interna mais espessa) pode dar a menor deformação na folha de alumínio. Também é observado nas rodadas 2-5 que a estrutura da porção da camada de laminado de acordo com a invenção, isto é, incluindo uma camada central de mLLDPE a uma certa espessura proporcional, pode causar menor deformação do que as rodadas com LDPE.

[00165] Novamente, das rodadas de teste 7-13, pode-se concluir que uma porção mais fina da camada de laminado e uma camada interna total mais espessa de acordo com a invenção (porção mais espessa da camada mais interna) podem fornecer menor deformação na folha de alumínio e, consequentemente, melhores propriedades de barreira de gás devem ser obtidas.

[00166] O diagrama da Fig. 7a mostra a largura das rachaduras detectadas reais medidas na zona de dobra K de uma barreira de folha de alumínio em uma estrutura de material laminado da invenção e nas estruturas de material de amostra de referência, quando formadas em dobras em recipientes de acondicionamento cuboides. Um material de acondicionamento é exposto a uma alta deformação na zona de dobra em K, da dobra em um recipiente de acondicionamento de forma cuboide, como uma forma paralelepipédica em forma de tijolo. A largura das rachaduras formadas foi medida e os valores foram plotados para as três estruturas da camada de laminado de amostra, que são iguais, exceto pelas características descritas abaixo.

[00167] A estrutura geral é /(12 g/m2) 13,0 μm LDPE/ 260 mN papelão/ (12 g/m2) camadas de laminado de cerca de 13 μm/ folha de Al 6 μm/ total de 25 g/m2 de camadas internas/

Amostra de referência n° 7465:

[00168] Uma camada laminada de LDPE a (12 g/m2) 13,0 μm e uma porção da camada mais interna de uma camada vedável a quente a (19 g/m2) 20,9 μm e uma camada adesiva de (6 g/m2) a 6,4 μm, a mistura sendo 70% em peso de mLLDPE e 30% em peso de LDPE.

Amostra de referência 7466:

[00169] Uma camada laminada de LDPE a (12 g/m2) 13,0 μm e uma camada de vedação interna total a (25 g/m2) 27,2 μm, no entanto compreendendo uma camada mais interna de mLLDPE puro. A estrutura da camada interna é (6 g/m2) de polímero adesivo de 6,4 μm, (10 gm2) de camada intermediária de LDPE de 10,9 μm e (9 g/m2) de mLLDPE de 9,9 μm.

Amostra de acordo com a invenção 7467:

[00170] Uma porção de camada de laminado de acordo com a invenção, com uma camada central de mLLDPE com (4 g/m2) espessura de 4,4 μm e camadas de ligação e suporte de LDPE com (4 g/m2) espessura de 4,4 μm cada, em cada lado da camada central, a porção total da camada de laminado sendo (12 g/m2) com 13,2 μm de espessura, e uma camada total de vedação interna a (25 g/m2) 27,2 μm, compreendendo uma camada mais interna de mLLDPE puro. A estrutura da camada interna é (6 g/m2) de polímero adesivo de 6,4 μm, (10 g/m2) de LDPE de 10,9 μm e (9 g/m2) de mLLDPE de 9,9 μm.

[00171] Quanto maior a largura inicial de uma rachadura aparecendo na zona de dobra em K da camada de barreira, maior o risco de formação posterior de rachaduras maiores no material de barreira, devido ao manuseio e distribuição das embalagens, de modo que quebras e defeitos nas camadas adjacentes podem ser formados, potencialmente ainda pior, causando vazamento do conteúdo do produto embalado ou entrada de bactérias no produto cheio do interior da embalagem. Uma rachadura na zona de dobra em K do material de barreira pode levar à perda do prazo de validade devido ao aumento da quantidade de oxigênio migrando para o recipiente de acondicionamento cheio. Assim, é importante manter a largura das rachaduras iniciais da zona de dobra em K formadas por dobra em embalagens cuboides a mais baixa possível, a fim de evitar ou reduzir o risco de problemas de integridade ou desempenho da embalagem, após manuseio e distribuição estressantes.

[00172] É claramente mostrado que uma diminuição significativa da largura das rachaduras formadas na camada de barreira da folha de alumínio, na zona de dobra em K, é obtida pela amostra 7467, isto é, a estrutura da camada de laminado da invenção. Essa estrutura de laminado também deve, portanto, proporcionar um desempenho melhorado da embalagem, do ponto de vista da zona de dobra em K.

[00173] A Fig. 7b mostra a mesma relação e conclusão em relação aos recipientes de acondicionamento maiores com uma estrutura de material laminado correspondente, porém mais espessa e mais forte para ser adequada para quantidades maiores de produtos alimentícios líquidos, como de 1,5 a 2 litros.

[00174] As amostras de material de acondicionamento laminado foram as descritas abaixo e foram formadas por dobra em embalagens cuboides com a mesma forma epipédica paralela (“fina”), de 1,5 litro. A estrutura geral é /(16 g/m2) LDPE de 17,4 μm no exterior/ papelão 370 mN/ (20 g/m2) LDPE (ou /7/6/7/ g/m2) / folha de Al 6 μm / (14 g/m2) 15,2 μm de LDPE/ (15 g/m2) mistura de mLDPE+ LDPE (70+30% em peso)/ (ou /6/23/6/ g/m2). Amostra de referência n° 6908:

[00175] Uma camada de laminado de LDPE a (30 g/m2) 32,6 μm e uma porção da camada mais interna de uma camada vedável a quente a (19 g/m2) a 20,9 μm, uma camada adesiva de (6 g/m2) 6,4 μm, e uma camada intermediária de LDPE a (20 g/m2) 21,7 μm, isto é, uma espessura total da camada interna de 49,0 μm, a mistura da camada mais interna sendo uma mistura de 70% em peso de mLLDPE e 30% em peso de LDPE. Amostra de referência 6909:

[00176] Uma camada de laminado de LDPE a (20 g/m2) 21,7 μm e uma porção da camada mais interna de uma camada vedável a quente a (15 g/m2) a 16,5 μm, uma camada adesiva de (6 g/m2) 6,4 μm, e uma camada intermediária de LDPE a (14 g/m2) 15,2 μm, isto é, uma espessura total da camada interna de (35 g/m2) 38,1 μm, a mistura sendo 70% em peso de mLLDPE e 30% em peso de LDPE. Amostra de acordo com a invenção 6913:

[00177] Uma porção da camada de laminado de acordo com a invenção, com uma camada central de mLLDPE com (6 g/m2) 6,6 μm de espessura e camadas de ligação e suporte de LDPE com (7 g/m2) 7,6 μm de espessura cada, em cada lado da camada central, a porção total da camada de laminado sendo (20 g/m2) com 21,8 μm de espessura e uma camada total de vedação interna a (39 g/m2) μm, com uma camada mais interna de mLLDPE puro. A estrutura da camada interna é (6 g/m2) camada de polímero adesivo de 6,4 μm, (27 g/m2) camada intermediária de LDPE de 29,3 μm e (7 g/m2) mLLDPE da camada mais interna de 7,7 μm.

[00178] Novamente, houve uma diminuição significativa da largura das rachaduras formadas na camada de barreira da folha de alumínio, na zona de dobra em K, obtida pela amostra 6913, isto é, a estrutura da camada de laminado da invenção. Essa estrutura de laminado, portanto, pode ter propriedades de barreira de oxigênio e integridade da embalagem melhorados, do ponto de vista da zona de dobra em K.

[00179] As estruturas da invenção, como mostrado nos exemplos 7467 na Fig. 7a e 6913 na Fig. 7b, também têm uma resistência melhorada à perfuração ou quebra na porção da camada de laminado, causada por fibras e superfícies irregulares das camadas volumétrica e de barreira.

[00180] A Fig. 8 mostra os resultados de um teste de plataforma de vedação a quente em diferentes configurações de potência de diferentes estruturas de material. Assim, pode-se também concluir que a janela de vedação a quente é ampliada pela estrutura do material laminado da presente invenção, em comparação com uma estrutura de referência que tem uma camada mais interna misturada de mLLDPE e LDPE. Uma janela de vedação térmica mais ampla é benéfica porque a operação de vedação pode ser iniciada a uma temperatura mais baixa e permite mais tempo para as cadeias poliméricas do polímero de vedação se desembaraçarem e se embaraçarem novamente, através da interface das duas superfícies de polímero a serem vedadas entre si. Legenda: X: vedação bloqueada O: vedação estanque Amostra 6322: mLLDPE com ponto de fusão de 97°C e densidade 907 kg/m3 como camada de vedação mais interna; Elite 5860 da Dow Estrutura de material de fora para dentro (g/m2): //16 LDPE/ppr 260 mN/ 9 LDPE/ 10 mLLDPE/ 9 LDPE/ folha Al 6,3/ 6 EAA/ 18 LDPE/ 10 mLLDPE// 6424: mistura de mLLDPE/LDPE como camada de vedação mais interna; mLLDPE: Elite 5860 da Dow e LDPE: 770G da Ineos Estrutura de material de fora para dentro (g/m2): //16 LDPE/ppr 260 mN/ 30 LDPE/ folha Al 6,3/ 6 EAA/ 17 LDPE/ 12 mLLDPE// 6425: mLLDPE com ponto de fusão de 106 °C e densidade 918 kg/m3 como camada de vedação; Exceed 0019XC da Exxon Mobil Estrutura de material de fora para dentro (g/m2): //16 LDPE/ppr 260 mN/ 9 LDPE/ 10 mLLDPE/ 9 LDPE/ folha Al 6,3/ 6 EAA/ 18 LDPE/ 10 mLLDPE//.

[00181] A Fig. 9 mostra, assim, um exemplo de um possível diagrama de fusão da análise das duas camadas da porção mais interna (uma camada de LDPE e uma camada de mLLDPE), com DSC de acordo com ASTMD3418 no segundo aquecimento a 10°C/min. Os picos do ponto de fusão do mLLDPE “brilham” através da curva de fusão 93 do LDPE, uma vez que ficam bem próximos e as áreas de energia de fusão se sobrepõem. Assim, existe um ponto de fusão da camada de mLLDPE, visível como um “ressalto” na inclinação da curva do LDPE na 92 na Fig. 9, e há outro ponto de fusão do mLLDPE na inclinação enfraquecida 91 da curva do LDPE no fim do processo de fusão. É necessária uma taxa de rampa de varredura de 10°C/min, às vezes uma taxa de rampa mais baixa, a fim de “separar” os picos do ponto de fusão, para ficar visível na curva DSC dessa maneira.

[00182] Para concluir, as modalidades e avaliações acima mostram que a invenção, conforme definida pelas reivindicações, torna possível a produção de embalagens para caixas de líquido com propriedades de capacidade de abertura melhoradas e propriedades de integridade de embalagem melhoradas, bem como propriedades de barreira de gás melhoradas. O material de acondicionamento da invenção é adequado para processos de laminação de alta velocidade, além de exibir maior robustez nos processos de enchimento e vedação de alta velocidade. A invenção também torna possível reduzir as quantidades totais de matérias-primas poliméricas envolvidas e, assim, fornecer um material de acondicionamento com eficiência de recursos.

[00183] A invenção não é limitada pelas modalidades mostradas e descritas acima, mas pode variar dentro do escopo das reivindicações. Como observação geral, as proporções entre as espessuras das camadas, as distâncias entre as camadas e o tamanho de outras características e seu tamanho relativo em comparação entre si, não devem ser consideradas como as mostradas nas figuras, que meramente ilustram a ordem e tipo de camadas em relação uma à outra e todas as outras características a serem entendidas conforme descrito no texto do relatório descritivo.

Claims (16)

1. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido, caracterizado pelo fato de que tem as seguintes porções de camada laminada, a. uma camada mais externa à prova de líquidos e vedável a quente de um polímero termoplástico (21), mais externa significando direcionada para a parte externa de um recipiente de acondicionamento feito a partir do laminado de acondicionamento, b. uma camada volumétrica (11) de caixa ou papelão, a camada mais externa à prova de líquidos e vedável a quente sendo aplicada no lado externo da camada volumétrica, c. uma porção de camada de barreira (12), d. uma porção da camada de laminação (13), que liga o lado interno oposto da camada volumétrica à porção da camada de barreira, e. uma porção de camada mais interna (17) de polímero à prova a líquidos e vedável a quente, aplicada no lado interno oposto da porção de camada de barreira f. opcionalmente, uma camada de um polímero adesivo (20), que liga a porção da camada mais interna à porção da camada de barreira e tem uma espessura de 4 a 9 μm, a porção de camada mais interna com uma camada intermediária (19) de polietileno de baixa densidade (LDPE) e uma camada mais interna (18), que constitui a superfície interna de um recipiente de acondicionamento feito a partir do laminado de acondicionamento, de um polietileno linear de baixa densidade produzido com um metaloceno ou catalisador tipo metaloceno (mLLDPE), a porção da camada mais interna e a camada adesiva constituindo as camadas internas de polímero (13a), em que a porção da camada de laminação tem uma camada central (14) de um mLLDPE e uma camada de suporte de LDPE em cada lado da camada central, as camadas de suporte de LDPE ligando a camada central à camada volumétrica e à porção da camada de barreira, nos respectivos lados da camada central, e em que a espessura da camada central é de 4 a 15 μm e constitui não mais de 40% da espessura total da porção da camada de laminação, a espessura total da porção da camada de laminação sendo menor que 50 μm e em que a espessura da camada mais interna de mLLDPE é de 6 a 20 μm e constitui não mais de 50% da espessura total da porção das camadas internas de polímero, a espessura total das camadas internas sendo até 50 μm e em que o mLLDPE da camada mais interna tem pelo menos um ponto de fusão de 95 a 105°C e em que o LDPE da camada intermediária tem um ponto de fusão de 105 a 115°C.

2. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero de mLLDPE tem um índice de fluidez de 10 a 25, como de 15 a 25 g/10 min a 190°C, 2,16 kg (ISO1133), enquanto o polímero de LDPE tem um índice de fluidez de 4 a 12 g/10 min a 190°C, 2,16 kg (ISO1133).

3. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que o mLLDPE da camada mais interna (18) é igual ao usado na camada central (14) da porção da camada de laminado.

4. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o polímero de LDPE da camada intermediária da porção da camada interna é igual ao usado nas camadas de suporte da porção da camada de laminado.

5. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o polímero de LDPE da camada intermediária da porção da camada interna é igual ao usado na camada externa.

6. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a porção de camada de barreira (12) é uma folha de alumínio.

7. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o polímero adesivo (20) tem um índice de fluidez de 4 a 12 g/10 min a 190°C, 2,16 kg (ISO1133) e tem um teor de grupos funcionais carboxílicos de 3 a 10% em peso.

8. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a razão de espessura da espessura total das camadas internas de polímero (13a) para a espessura da porção da camada de laminado (13) é maior que 1.

9. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada volumétrica (11) é um papelão com um peso de superfície de 50 a 450 g/m2.

10. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada central da porção da camada de laminado tem uma espessura de 4 a 8 μm e constitui não mais de 40% da espessura da porção total da camada de laminado, que tem uma espessura total de 25 μm ou menos, e a espessura da camada mais interna é de 6 a 15 μm e constitui não mais de 50% da espessura total das camadas internas de polímero, que é de 40 μm ou menos.

11. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a razão de espessura da espessura total das camadas internas de polímero para a espessura da porção da camada de laminado é maior que 1,3, como maior que 1,5, como maior que 1,8, como maior que 2,0.

12. Laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a camada volumétrica (11) é um papelão com um peso de superfície de 100 a 400 g/m2, como de 100 a 350 g/m2, como de 100 a 250 g/m2.

13. Método para fabricação de um laminado de acondicionamento para caixas de líquido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de laminação por extrusão de uma folha contínua da camada volumétrica para uma folha contínua da porção da camada de barreira por meio de coextrusão por fusão da camada central de mLLDPE junto com pelo menos uma camada de suporte de LDPE, entre as folhas contínuas, e pressão enquanto solidifica o polímero fundido em um espaço entre os rolos, e uma etapa adicional de coextrusão por fusão que reveste a camada mais interna do mLLDPE juntamente com pelo menos a camada intermediária de LDPE sobre uma superfície da folha contínua compreendendo a porção da camada de barreira.

14. Método para fabricação de um laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que todas as camadas de polímero da porção da camada de laminado são coextrudadas juntas em uma operação de extrusão por fusão.

15. Método para fabricação de um laminado de acondicionamento para caixas de líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que todas as camadas internas de polímero, ou seja, no interior da porção da camada de barreira, são coextrudadas juntas em uma operação de extrusão por fusão.

16. Recipiente de acondicionamento, caracterizado pelo fato de que é fabricado a partir do laminado de acondicionamento para caixas de líquido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.

Images